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HDU 3842 Machine Works cdq分治 斜率优化
本题是利用cdq分治 实现斜率优化的一个题目
斜率优化之前做的几个题都是斜率单调,并且插入点时由于点在某一维单调,所以仅仅操作队首和队尾就能完成优化了
但是本题显然不是
主要参考了两个东西
从《Cash》谈一类分治算法的应用
(Day1)cdq分治相关
这两个直接在百度上搜 ,第一个出来的就是
本题的题意是
一个公司获得了一个厂房n(10^5)天的使用权
和一笔启动资金C(10^9),准备在n天里租借机器生产来获得收益
可以租借的机器有M(10^5)个,每个机器有四个值,D,P,R,G (D<=n, P,R,G都是10^9)
表明你可以再第D天花费P费用(首先手里必须有那么多钱)
租借这个机器,从D+1天开始该机器每天产生G的收益,在你不需要机器时
可以卖掉这个机器,一次获得R的钱
需要注意的是:
厂房里只能停留一台机器
不能再购买和卖出机器的那天操作机器,但是可以再同一天卖掉一台机器再买一台
在第n+1天,必须卖掉手里的机器
问n+1天后能获得的最大资金
根据这个题意
我们可以得到一个dp转移方程
首先要想的问题是是否有场地就要放机器
最开始的时候肯定不是这样,因为怕买到坑的机器很可能会亏钱,但是假设你买到了一台好的机器,在下一个机器进来之前,你肯定是一直运转下去的
然后得把所有的时间都离散化,就是每个机器的D
然后用f[i]表示在D[i]时刻卖掉手里的机器手里最多多少钱
f[i] = max(f[i - 1], f[j] - P[j] + R[j] + G[j] * (D[i] - D[j] - 1))
其中f[j] >= P[j]
可以看出是O(n^2)的,显然不行啊
令h[j] = f[j] + R[j]- P[j] - G[j] * (D[j] + 1)
式子就变成 f[i] = h[j] + D[i] * G[j]
即h[j] = -D[i] * G[j] + f[i]
对于这个, 可以抽象成一个二维空间
由(G[j],h[j])作为点集, -D[i]为斜率
然后求使得截距最大的那个,就是f[i]最大了
观察这些点集
可以发现,一点都不单调啊,就需要按照G[j]这一维做个排序
使得他至少在一维上单调,方便我们做插入和删除操作
然后由于斜率是单调递减的,并且是负数
可以画一画,最后要维护的最优点的点集,在图上形成的是一条上凸的线
然后每插一个点都是维护这个图形
然后这个排序,你在普通的DP方法里肯定是不能每次都去排序的
这就需要cdq分治了
对于一个区间l,r
你先更新了l,mid
然后对左边这部分的区间的点集, 进行排序,形成上面这个图形
然后更新右边区间的时候,
由于斜率是递减的,你可以发现,我们只需要扫一遍这个图形即可完成所有右边区间值的更新
然后就这样递归着去更新
完成cdq分治
总体复杂度,应该是nlognlogn
因为每个子区间中都有这个排序
代码还是参照xiaodao的,因为实在是不熟悉这个方法。
需要留意的是,在斜率之间做比较的时候,如果用乘法来比较的话,会溢出long long
#include <iostream> #include <cstring> #include <cstdio> #include <algorithm> #include <cstdlib> #include <ctime> #include <set> #include <vector> #include <map> #define MAXN 11111 #define MAXM 55555 #define INF 1000000007 using namespace std; long long f[111111]; struct node { int d, p, g, r; }p[111111]; bool cmp(node x, node y) { return x.d < y.d; } int n, d; typedef pair<int, long long> PA; PA A[111111], C[111111]; long long h(int j) { return f[j] + (long long)p[j].r - (long long)p[j].p - (long long)p[j].g * (long long)(p[j].d + 1); } int slopecomp(PA a, PA b, PA c) { long long xa = b.first - a.first; long long xb = c.first - a.first; long long ya = b.second - a.second; long long yb = c.second - a.second; double tmp = (double)xa * yb - (double)xb * ya; return tmp < 0; } void cdq(int l, int r) { if(l + 1 < r) { int m = (l + r) >> 1; cdq(l, m); int na = 0, nb = 0, nc = 0; for(int j = l; j < m; j++) { if(f[j] >= p[j].p) A[na++] = PA(p[j].g, h(j)); } sort(A, A + na); for(int i = 0; i < na; i++) { while(nc > 1 && !slopecomp(C[nc - 1], C[nc], A[i])) nc--; C[++nc] = A[i]; } int j = 0; for(int i = m; i < r; i++) { long long a1, a2, b1, b2, x; x = p[i].d; while(j < nc) { a1 = C[j].first; a2 = C[j + 1].first; b1 = C[j].second; b2 = C[j + 1].second; if(a1 * x + b1 >= a2 * x + b2) break; j++; } f[i] = max(f[i], (long long)C[j].first * x + C[j].second); } cdq(m, r); } } int main() { int cas = 0; while(scanf("%d%I64d%d", &n, &f[0], &d) != EOF) { if(n == 0 && f[0] == 0 && d == 0) break; for(int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d%d%d%d", &p[i].d, &p[i].p, &p[i].r, &p[i].g); sort(p + 1, p + n + 1, cmp); ++n; p[n].d = d + 1; p[n].g = p[n].p = 0; for(int i = 1; i <= n; i++) f[i] = f[0]; cdq(0, n + 1); printf("Case %d: %I64d\n", ++cas, f[n]); } return 0; }
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