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  • 某DP题目2

      题意:

        有一个栈,有n个数1~n按顺序插进栈中,但弹出顺序不定。另有m个限制,表示为a b,即数a必须在数b弹出之前弹出。问有多少种弹出的方案数。n <= 300,m <= 90000

      分析

        一开始看这题,怎样都没有头绪,画出模型也没看出什么东西来。

        模拟一下进出栈,发现,若数x是最后弹出的,那么1~x-1和x+1~n的弹出过程都是独立的、互不影响的,也就是说可以划分为子问题解决,转化之后就是一个区间DP的模型了。

        那么思考去掉限制,就可以得到DP方程:F[l][r] = Σ(F[l][x-1]*F[x+1][r]);(F[l][r]表示弹出的数的范围为l~r弹出的方案数,x为l~r中最后弹出的数)

        加上限制会如何?我们选择分类讨论。

        假设数a必须在数b弹出之前弹出,且l <= a <= b <= r,则只要a不是最后一个弹出的就可以了。

        为什么呢?

          1、a < x <= b显然是正确的;

          2、l <= x <= a 或 b <= x <= r,只会影响一边,而dp得到的另一边显然是满足限制条件的。

        那么当l <= b <= a <= r时呢?我们会发现,x是不能取b~a-1的,因为这样的话b肯定比a先弹出,就不满足限制条件了,也就是说这一段是不能转移的。

        可以发现,每一个限制,它不能转移的x都是连续的一段,限制条件的增加也就是对这些段进行合并而已,这样的话我们很容易想到并查集来优化。

        但这样优化后还不够优,还是会超时的,那我们继续优化。

        对于每一个限制,假设为a、b,那么对这个限制有用的区间一定是l <= min(a, b),r >= max(a, b),其实就是一个矩阵。而对于限制的不可行k可以表示为两个矩形。枚举所有限制中的所有的不可行的k,按差分的方法把每个矩阵记录在一个二维数组之中,再做一遍前缀和,这样做dp的时候,就可以直接判断该点的前缀和是否大于0来判断这个转移是否可行。

        综上所述,时间复杂度为O(n^3+nm)

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