bzoj1492【NOI2007】货币兑换Cash

1492: [NOI2007]货币兑换Cash

Time Limit: 5 Sec   Memory Limit: 64 MB
Submit: 3373   Solved: 1424
[ Submit][ Status][ Discuss]

Description

小Y最近在一家金券交易所工作。该金券交易所只发行交易两种金券:A纪念券(以下简称A券)和 B纪念券(以下
简称B券)。每个持有金券的顾客都有一个自己的帐户。金券的数目可以是一个实数。每天随着市场的起伏波动,
两种金券都有自己当时的价值,即每一单位金券当天可以兑换的人民币数目。我们记录第 K 天中 A券 和 B券 的
价值分别为 AK 和 BK(元/单位金券)。为了方便顾客,金券交易所提供了一种非常方便的交易方式:比例交易法
。比例交易法分为两个方面:(a)卖出金券:顾客提供一个 [0,100] 内的实数 OP 作为卖出比例,其意义为:将
 OP% 的 A券和 OP% 的 B券 以当时的价值兑换为人民币;(b)买入金券:顾客支付 IP 元人民币,交易所将会兑
换给用户总价值为 IP 的金券,并且,满足提供给顾客的A券和B券的比例在第 K 天恰好为 RateK;例如,假定接
下来 3 天内的 Ak、Bk、RateK 的变化分别为:
bzoj1492【NOI2007】货币兑换Cash_第1张图片
假定在第一天时,用户手中有 100元 人民币但是没有任何金券。用户可以执行以下的操作:
bzoj1492【NOI2007】货币兑换Cash_第2张图片
注意到,同一天内可以进行多次操作。小Y是一个很有经济头脑的员工,通过较长时间的运作和行情测算,他已经
知道了未来N天内的A券和B券的价值以及Rate。他还希望能够计算出来,如果开始时拥有S元钱,那么N天后最多能
够获得多少元钱。

Input

输入第一行两个正整数N、S,分别表示小Y能预知的天数以及初始时拥有的钱数。接下来N行,第K行三个实数AK、B
K、RateK,意义如题目中所述。对于100%的测试数据,满足:0<AK≤10;0<BK≤10;0<RateK≤100;MaxProfit≤1
0^9。
【提示】
1.输入文件可能很大,请采用快速的读入方式。
2.必然存在一种最优的买卖方案满足:
每次买进操作使用完所有的人民币;
每次卖出操作卖出所有的金券。

Output

只有一个实数MaxProfit,表示第N天的操作结束时能够获得的最大的金钱数目。答案保留3位小数。

Sample Input

3 100
1 1 1
1 2 2
2 2 3

Sample Output

225.000

HINT

bzoj1492【NOI2007】货币兑换Cash_第3张图片




斜率优化DP+CDQ分治

首先我们分析一下操作。对于卖出,假设有一些金券我们分天卖出,那其中一定有一天卖出相同比例获得钱最多,显然选择这一天全部卖出比分天卖出更优。对于买入,现在已经确定了一天全部卖出,假设分天买入一些金券,那其中一定有一天花相同的价钱之后卖出获利最大,显然选择这一天全部买入比分天买入更优。

所以,不管是买入还是卖出,都是一天进行的,而且是用尽所有的钱孤注一掷。

有了这个重要的性质,我们就可以想到一个简单的O(n^2)的DP。

但这样的复杂度显然是不能承受的,所以考虑斜率优化。

具体公式推导详见笔记本。

下面有两种方法:

① 平衡树

② CDQ分治

CDQ分治的主要思想是f[i]的决策点一定在i之前,于是我们可以分治处理。

对于每一层递归[l,r]的时候,先找到中点mid,然后递归处理[l,mid],对[l,mid]的点建立凸包,用[mid+1,r]中的斜率去询问,得到[l,mid]对[mid+1,r]的答案的影响,最后递归处理[mid+1,r]。

一开始的sort保证了每一层的x[i]是有序的,每次递归操作完运用归并排序的思想合并。




#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#define F(i,j,n) for(int i=j;i<=n;i++)
#define D(i,j,n) for(int i=j;i>=n;i--)
#define ll long long
#define maxn 100005
#define eps 1e-8
#define inf 1e20
using namespace std;
int n,top,s[maxn];
double f[maxn];
struct data{double a,b,rate,k,x,y;int id;}p[maxn],t[maxn];
inline bool judge(data a,data b){return fabs(a.x-b.x)<=eps?a.y<b.y:a.x<b.x;}
inline bool cmp(data a,data b){return a.k>b.k;}
inline double getk(int a,int b)
{
	if (!b) return -inf;
	if (fabs(p[a].x-p[b].x)<=eps) return inf*(p[a].y<p[b].y?1:-1);
	return (p[b].y-p[a].y)/(p[b].x-p[a].x);
}
inline void solve(int l,int r)
{
	if (l==r)
	{
		f[l]=max(f[l],f[l-1]);//f数组取max 
		p[l].y=f[l]/(p[l].a*p[l].rate+p[l].b);
		p[l].x=p[l].y*p[l].rate;
		return;
	}//分治到最底部,可以直接得出答案 
	int mid=(l+r)>>1,l1=l,l2=mid+1,j=1;
	F(i,l,r)
	{
		if (p[i].id<=mid) t[l1++]=p[i];
		else t[l2++]=p[i];
	}
	F(i,l,r) p[i]=t[i];//将id按照mid分成两部分,左边都不大于mid,右边都大于mid 
	solve(l,mid);
	top=0;
	F(i,l,mid)
	{
		while (top>1&&getk(s[top-1],s[top])<getk(s[top-1],i)+eps) top--;
		s[++top]=i;
	}//对于左边维护一个凸包,归并排序保证了左边的p[i].x有序 
	s[++top]=0;
	F(i,mid+1,r)
	{
		while (j<top&&p[i].k<getk(s[j],s[j+1])+eps) j++;
		f[p[i].id]=max(f[p[i].id],p[s[j]].x*p[i].a+p[s[j]].y*p[i].b);
	}//一开始的sort保证了右边的p[i].k值有序 
	solve(mid+1,r);//注意递归处理右边要放到最后 
	l1=l;l2=mid+1;
	F(i,l,r)
	{
		if (l1<=mid&&(l2>r||judge(p[l1],p[l2]))) t[i]=p[l1++];
		else t[i]=p[l2++];
	}
	F(i,l,r) p[i]=t[i];//归并排序的思想,按照p[i].x从小到大排序 
}
int main()
{
	scanf("%d%lf",&n,&f[0]);
	F(i,1,n)
	{
		scanf("%lf%lf%lf",&p[i].a,&p[i].b,&p[i].rate);
		p[i].k=-p[i].a/p[i].b;
		p[i].id=i;
	}
	sort(p+1,p+n+1,cmp);//保证了solve里右边的p[i].k有序 
	solve(1,n);
	printf("%.3lf\n",f[n]);
}


你可能感兴趣的:(cdq分治,bzoj,斜率优化DP)