CF102920L Two Buildings【分治】【决策单调性】
优秀的分治题目。是“2020-2021 ACM-ICPC, Asia Seoul Regional Contest”的一道题。
Description
There are \(n\) buildings along a horizontal street. The buildings are next to each other along the street, and the \(i\)-th building from left to right has width \(1\) and height \(h_i\). Among the \(n\) buildings, we are to find two buildings, say the \(i\)-th building and \(j\)-th building with \(i<j\), such that \((h_i+h_j)*(j−i)\) is maximized.
For example, the right figure shows \(5\) buildings, with heights \(1\), \(3\), \(2\), \(5\), \(4\), from left to right. If we choose the first \(2\) buildings, then we get \((1+3)*(2−1)=4\). If we choose the first and fifth buildings, then we \((1+4)*(5−1)=20\). The maximum value is achieved by the second and fifth buildings with heights \(3\) and \(4\), respectively: \((3+4)*(5−2)=21\).
Write a program that, given a sequence of building heights, prints \(\max_{1\le i<j\le n}(h_i+h_j)*(j−i)\).
Input
Your program is to read from standard input. The input starts with a line containing an integer \(n\) (\(2\le n\le 1,000,000\)), where \(n\) is the number of buildings. The buildings are numbered \(1\) to \(n\) from left to right. The second line contains the heights of \(n\) buildings separated by a space such that the \(i\)-th number is the height \(h_i\) of the \(i\)-th building (\(1\le h_i\le 1,000,000\)).
Output
Your program is to write to standard output. Print exactly one line. The line should contain \(\max_{1\le i<j\le n}(h_i+h_j)*(j−i)\).
Examples
input
5
1 3 2 5 4
output
21
input
5
8 3 6 3 1
output
36
题意:
有 \(n(2\le n\le 1000000)\) 栋楼房,第 \(i\) 栋高度为 \(h_i(1\le h_1\le 1000000)\)。问两栋楼房所能构成的 \((h_i+h_j)*(j−i)\) 最大值是多少。
题解:
为了方便,我们把要求的式子转化为 \((h_i-(-h_j))\times(j-i)\),这样构造出数列 \(-h_i\),就是坐标系中 \(x\) 轴上方和 \(x\) 轴下方两个数列中选出两个 \(h\) 进行计算。
如果存在 \(i<j\),同时 \(-h_i<-h_j\),那么 \(j\) 一定比 \(i\) 更优。可以用单调栈来把数列 \(\{h_i\}\) 和 \(\{-h_i\}\) 都变为单调的。得到单增的 \(\{H_i\}\) 和 \(\{-H_i\}\)。

如图,图中橙色的点删除后,对答案产生贡献的点只会在蓝色中产生。
而蓝色的点 \(\{H_i\}\) 和 \(\{-H_i\}\) 对应了两段递增的序列(此时下标 \(i\) 不一定连续)。最终答案为 \([H_i-(-H_j)]\times(j-i)\)。假设对于选定的 \(H_i\),对应 \(-H_j\) 为最优解,即 \(\forall k>j,[H_i-(-H_j)]\times(j-i)\geqslant[H_i-(-H_k)]\times(k-i)\),可知
[H_i-(-H_j)]\times(j-i)&\geqslant[H_i-(-H_k)]\times(k-i)\\\
[H_i-(-H_j)]\times(j-i)\color{red}{-[H_i-(-H_k)]\times(j-i)}&\geqslant[H_i-(-H_k)]\times(k-i)\color{red}{-[H_i-(-H_k)]\times(j-i)}\\\
[(-H_k)-(-H_j)]\times(j-i)&\geqslant[H_i-(-H_k)]\times(k-j)
\end{aligned}\]
因此对于 \(l<i\),对上式进行放缩,得
[(-H_k)-(-H_j)]\times(j-i)&\geqslant[H_i-(-H_k)]\times(k-j)\\\
[(-H_k)-(-H_j)]\times(j-i)\color{blue}{+[(-H_k)-(-H_j)]\times(i-l)}&\geqslant[H_i-(-H_k)]\times(k-j)\color{red}{-(H_i-H_l)\times(k-j)}\\\
[(-H_k)-(-H_j)]\times(j-l)&\geqslant[H_l-(-H_k)]\times(k-j)\\\
[(-H_k)-(-H_j)]\times(j-l)\color{blue}{+[H_l-(-H_k)]\times(j-l)}&\geqslant[H_l-(-H_k)]\times(k-j)\color{blue}{+[H_l-(-H_k)]\times(j-l)}\\\
[H_l-(-H_j)]\times(j-l)&\geqslant[H_l-(-H_k)]\times(k-l)
\end{aligned}\]
所以当 \(H_i\) 对应的最优解位置为 \(-H_j\) 时,\(l<i\) 的 \(H_l\) 对应的最优解位置 \(-H_k\) 满足 \(k\geqslant j\)。
如果上式推导过于复杂,它对应的图形推导如下。

左图中,如果 \(H_i\) 对应的最优解是 \(H_j\),那么①的面积 \(S_1\) 一定比②的 \(S_2\) 大。右图中,那么对 \(l<i\),已知 \(S_1\geqslant S_2\),有 \(S_1+S_3\geqslant S_2-S_4\),所以 \(l\) 对应的最优解一定不会在 \(j\) 右边。
此时再考虑上边的推导,便能清楚理解了。
分治递归,时间复杂度为 \(O(n\log n)\)。
Code:
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cmath>
using namespace std;
#define ll long long
int a[1001000],b[1001000],c[1001000];
int bp[1001000],cp[1001000];
ll ans=0;
void solve(int l,int r,int L,int R)
{
if(l>r)
return;
int mid=(l+r)>>1,q=0;
ll Ans=0;
for(int i=L;i<=R;++i)
{
if(Ans<1ll*(cp[i]-bp[mid])*(b[mid]+c[i]))
{
q=i;
Ans=1ll*(cp[i]-bp[mid])*(b[mid]+c[i]);
}
}
ans=ans>Ans?ans:Ans;
solve(l,mid-1,L,q);
solve(mid+1,r,q,R);
}
int main()
{
int n;
scanf("%d",&n);
for(int i=1;i<=n;++i)
scanf("%d",&a[i]);
int ii=0,iii=0;
c[0]=1e8;
for(int i=1;i<=n;++i)
{
if(a[i]>b[ii])
{
b[++ii]=a[i];
bp[ii]=i;
}
while(a[i]>=c[iii])
--iii;
c[++iii]=a[i];
cp[iii]=i;
}
solve(1,ii,1,iii);
printf("%lld\n",ans);
return 0;
}
CF102920L Two Buildings【分治】【决策单调性】的更多相关文章
- CF868F Yet Another Minimization Problem 分治决策单调性优化DP
题意: 给定一个序列,你要将其分为k段,总的代价为每段的权值之和,求最小代价. 定义一段序列的权值为$\sum_{i = 1}^{n}{\binom{cnt_{i}}{2}}$,其中$cnt_{i}$ ...
- bzoj2216: [Poi2011]Lightning Conductor(分治决策单调性优化)
每个pi要求 这个只需要正反DP(?)一次就行了,可以发现这个是有决策单调性的,用分治优化 #include<iostream> #include<cstring> #incl ...
- [BZOJ2739]最远点(DP+分治+决策单调性)
根据旋转卡壳,当逆时针遍历点时,相应的最远点也逆时针转动,满足决策单调性.于是倍长成链,分治优化DP即可,复杂度O(n^2). #include<cstdio> #include<a ...
- BZOJ2739 最远点(分治 + 决策单调性)
2739: 最远点 Time Limit: 20 Sec Memory Limit: 256 MB Description 给你一个N个点的凸多边形,求离每一个点最远的点. Input 本题有多组数据 ...
- 决策单调性&wqs二分
其实是一个还算 trivial 的知识点吧--早在 2019 年我就接触过了,然鹅当时由于没认真学并没有把自己学懂,故今复学之( 1. 决策单调性 引入:在求解 DP 问题的过程中我们常常遇到这样的问 ...
- CodeForces 868F Yet Another Minimization Problem(决策单调性优化 + 分治)
题意 给定一个序列 \(\{a_1, a_2, \cdots, a_n\}\),要把它分成恰好 \(k\) 个连续子序列. 每个连续子序列的费用是其中相同元素的对数,求所有划分中的费用之和的最小值. ...
- P2877 [USACO07JAN]牛校Cow School(01分数规划+决策单调性分治)
P2877 [USACO07JAN]牛校Cow School 01分数规划是啥(转) 决策单调性分治,可以解决(不限于)一些你知道要用斜率优化却不会写的问题 怎么证明?可以暴力打表 我们用$ask(l ...
- 洛谷CF868F Yet Another Minimization Problem(动态规划,决策单调性,分治)
洛谷题目传送门 貌似做所有的DP题都要先搞出暴力式子,再往正解上靠... 设\(f_{i,j}\)为前\(i\)个数分\(j\)段的最小花费,\(w_{l,r}\)为\([l,r]\)全在一段的费用. ...
- bzoj 2739 最远点——分治处理决策单调性
题目:https://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2739 分治处理决策单调性的思想就是先找到一个询问,枚举所有可能的转移找到它的决策点,那么这个 ...
- 4951: [Wf2017]Money for Nothing 决策单调性 分治
Bzoj4951:决策单调性 分治 国际惯例题面:一句话题面:供应商出货日期为Ei,售价为Pi:用户收购截止日期为Si,收购价格为Gi.我们要求max((Si-Ej)*(Gi-Pj)).显然如果我们把 ...
随机推荐
- java小技巧
String 转 Date String classCode = RequestHandler.getString(request, "classCode"); SimpleDat ...
- Hive 报错
hadoop hive任务失败,原因是GC overhead limit exceeded (OOM) GC Overhead Limit Exceeded error是java.lang.OutOf ...
- UML实战总结——机房收费系统UML第一版部分图展
距离机房收费系统已经过去了近2个月之久,如今的UML图才出来,从软件开发设计的逻辑上来讲这是顺序有问题的,不过,对于我们而言,而且是初次用面向对象的思想去设计和建模,就当是UML的一个实战练手的项目吧 ...
- (30)Linux文本处理
1.cat命令:连接文件并打印输出到标准输出设备 cat 命令可以用来显示文本文件的内容(类似于 DOS 下的 type 命令),也可以把几个文件内容附加到另一个文件中,即连接合并文件. cat 命令 ...
- Kafka调试入门(一)
很多人对kafka消息队列应该不陌生,使用起来也比较方便.对kafka最常见的操作一般有如下几种: 启动kafka集群 创建一个名称为xxx的主题(topic) 查看已经创建好的主题 向xxx这个主题 ...
- Kwp2000协议的应用(程序原理篇)
作者:良知犹存 转载授权以及围观:欢迎添加微信:becom_me 总述 接上篇文章Kwp2000协议的应用(硬件原理使用篇),本篇针对kwp2000协议标准的服务ID详细介绍,以及针对程序实现 ...
- Eureka详解系列(四)--Eureka Client部分的源码和配置
简介 按照原定的计划,我将分三个部分来分析 Eureka 的源码: Eureka 的配置体系(已经写完,见Eureka详解系列(三)--探索Eureka强大的配置体系): Eureka Client ...
- hdu3341Lost's revenge (AC自动机+变进制dp)
Time Limit: 15000/5000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65535/65535 K (Java/Others) Total Submissio ...
- Codeforces Round #603 C. Everyone is a Winner!
题意:给你一个整数n,求所有n/k的值(k∈{1,2,3...,n,.......}). 题解:最简单的方法是用枚举1~sqrt(n),把除数和商放进set中,就能直接水过,但后来看其他人的题解了解到 ...
- Logstash 日志收集(补)
收集 Tomcat 日志 安装 Tomcat # 安装 jdk [root@web01 ~]# rpm -ivh jdk-8u181-linux-x64.rpm # 下载 [root@web01 ~] ...