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POJ_1160
我们可以用f[i][j]表示建好i个邮局时覆盖到第j个村庄的最优解,那么就可以得到f[i][j]=min{f[i-1][k]+w[k+1][j]}(k<j),其中w[x][y]表示建一个邮局覆盖x到y的村庄的距离和,w[x][y]可以事先预处理出来。
这个题目还可以用四边形不等式去优化,实际上四边形不等式优化难点不在于应用,只是在K[i][j-1]<=k<=K[i+1][j]中去选择更新f[i][j]的k即可,比较复杂的部分就在于对k可以这样选择做出证明。
一般四边形不等式的证明步骤如下:
①证明w为凸,这一步用黑书上的定理w为凸当且仅当w[i][j]+w[i+1][j+1]<=w[i][j+1]+w[i+1][j],这样只要说明w[i+1][j]-w[i][j]是关于j单调递减的即可。
②证明f为凸,这一步要利用①中的定理去证f[i][j]+f[i+1][j+1]<=f[i][j+1]+f[i+1][j],而证明的方法通常是利用w为凸的结论,先假设f[i][j+1]取得最优解是k为x,f[i+1][j]取得最优解时f[i+1][j]为y,然后分x<y和y<x两种情况,将f[i][j]和f[i+1][j+1]各按k=x或k=y拆开之后,将拆出的w应用四边形不等式,再将各项合并成f[i][j+1]+f[i+1][j]从而完成证明。
③证明K[i][j-1]<=K[i][j]<=K[i+1][j],证明K[i][j-1]<=K[i][j]时,要先假设f[i][j-1]取得最优解时k=y,然后利用x<=y<=j-1<j列一个四边形不等式,然后在不等式两边添加一定的项试图得到f[i][j-1](k=x)+f[i][j](k=y)<=f[i][j-1](k=y)+f[i][j](k=x),也就是f[i][j-1](k=x)-f[i][j-1](k=y)<= f[i][j](k=x)-f[i][j](k=y),这时我们就会发现因为f[i][j-1](k=y)<=f[i][j-1](k=x),那么一定有f[i][j](k=y)<=f[i][j](k=x),也就是说对于所有小于y的x,都会有f[i][j-1](k=y)<=f[i][j-1](k=x),那么也都会有f[i][j](k=y)<=f[i][j](k=x),因此令f[i][j]取得最优解的k一定不小于y,这样就完成了对K[i][j-1]<=K[i][j]的证明。对于K[i][j]<=K[i+1][j]的证明是类似的。
代码如下:复杂度O(np)
#include<cstdio> #include<cstdio> #include<cmath> #include<queue> #include<stack> #include<string> #include<cstring> #include<iostream> #include<map> #include<vector> #include<algorithm> #include<set> #include<cmath> using namespace std; const int nn = 3100; const int inf = 0x3fffffff; int n,p; int a[nn]; int sum1[nn]; int sum2[nn]; int dp[nn][35]; int s[nn][35]; int getw(int l,int r) { int mid=(l+r)/2; return sum1[r]-sum1[mid-1]-(r-mid+1)*a[mid]+sum2[l]-sum2[mid+1]-(mid-l+1)*(a[n]-a[mid]); } int main() { int i,j,k; while(scanf("%d%d",&n,&p)!=EOF) { for(i=1;i<=n;i++) { scanf("%d",&a[i]); } sum1[0]=0; for(i=1;i<=n;i++) { sum1[i]=sum1[i-1]+a[i]; } sum2[n+1]=0; for(i=n;i>=1;i--) { sum2[i]=sum2[i+1]+a[n]-a[i]; } for(j=0;j<=p;j++) { dp[0][j]=0; s[0][j]=0; } for(i=1;i<=n;i++) { dp[i][0]=inf; s[i][0]=0; } for(j=1;j<=p;j++) { s[n+1][j]=n-1; for(i=n;i>=1;i--) { dp[i][j]=inf; for(k=s[i][j-1];k<=s[i+1][j];k++) { if(dp[k][j-1]+getw(k+1,i)<dp[i][j]) { dp[i][j]=dp[k][j-1]+getw(k+1,i); s[i][j]=k; } } } } printf("%d\n",dp[n][p]); } return 0; }