HDU 2829 Lawrence(四边形优化DP O(n^2))
题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2829
题目大意:有一段铁路有n个站,每个站可以往其他站运送粮草,现在要炸掉m条路使得粮草补给最小,粮草补给的公式是将每个站能收到的粮草的总和。
4----5-----1-----2
粮草总和为4*5 + 4*1 + 4*2 + 5*1 + 5*2 + 1*2 = 49.
4----5 1-----2
粮草总和为4*5 + 1*2 = 22.
4 5-----1------2
粮草总和为5*1 + 5*2 + 1*2 = 17.
解题思路:参考,状态转移方程为dp[i][j]=min{dp[k][j-1]+cost[k+1][i]}(k<i),若cost[i][j]满足凸四边形不等式,则可以用四边形优化。
这里我们有一个定理:cost为凸当且仅当 cost[i][j] + cost[i+1][j+1] <= cost[i+1][j] + cost[i][j+1]。
我们可以把原式cost[i][j] + cost[i'][j'] <= cost[i][j'] + cost[i'][j]变为cost[i + 1][j + 1] - cost[i + 1][j] <= cost[i][j + 1] - cost[i][j],然后固定j变化i,看coat[i][j+1] - cost[i][j]是关于i递增还是递减,如果是递减,则cost为凸。
一般如果不能直接看出来,可以进行打表。此题cost[i][j]满足该定理,于是可以用四边形优化将复杂度降至O(n^2)。
注意:这里的是s[i][j]处理跟石子归并时不一样,还有i是倒着来的,不是正着的。
代码:
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N=1e3+;
const long long INF=0x3f3f3f3f;
LL sum[N],dp[N][N],cost[N][N],s[N][N];//s[i][j]记录dp[i][j]的最优切割点 int main(){
int n,m;
while(~scanf("%d%d",&n,&m)){
if(n==&&m==)
break;
memset(cost,,sizeof(cost));
memset(dp,INF,sizeof(dp));
for(int i=;i<=n;i++){
scanf("%lld",&sum[i]);
sum[i]+=sum[i-];
s[i][]=;
}
//计算cost[i][j]
for(int i=;i<=n;i++){
for(int j=;j<i;j++){
cost[][i]+=(sum[j]-sum[j-])*(sum[i]-sum[j]);
}
dp[i][]=cost[][i];
}
for(int k=;k<=n;k++){
for(int i=k+;i<=n;i++){
cost[k][i]=cost[][i]-cost[][k-]-sum[k-]*(sum[i]-sum[k-]);
}
} //j为轰炸次数,当i = 1或者j = n时为边界对s的处理就是为了处理这些边界
for(int j=;j<=m;j++){
s[n+][j]=n-;
for(int i=n;i>=j;i--){
for(int k=s[i][j-];k<=s[i+][j];k++){
LL tmp=dp[k][j-]+cost[k+][i];
if(tmp<dp[i][j]){
dp[i][j]=tmp;
s[i][j]=k;
}
}
}
}
printf("%lld\n",dp[n][m]);
}
return ;
}
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