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  • luogu P3657 (NOIP2017) 跳房子(二分+DP+单调队列)

    题面

    传送门

    分析

    显然答案有单调性,可以二分答案,设当前二分值为g,根据题意我们可以求出跳跃长度的范围[l,r]
    考虑DP
    子状态: dp[i]表示跳到第i个点时的最大和
    状态转移方程 (dp[i]=max(dp[i],dp[j]+a[i]) (j in [1,n),x[i]-x[j] in [l,r]))
    初始值:dp[0]=0 (把起点看成第0号点,权值和坐标都为0)
    直接转移的时间复杂度是(O(n^2))
    由于此题数据水,(O(n^2logn))可以卡过

    (相信热爱学习,不屑于打暴力的你一定会继续往下看的)

    观察状态转移方程,发现满足条件的j一定在某个区间内,且区间在不断移动,类似“滑动窗口问题”,可建立一个单调队列
    另外,j存在决策单调性,即i增加时,j一定也不断增加,不会再减小(例如对于i=1时我们求出满足条件的最大j,i=2时满足条件的j一定比i=1时的j更大)
    因此,每次循环时j不必重置成0,这样可显著减少时间
    然后维护单调队列
    对于每个i,我们将满足条件(与i距离>l)的dp[j]不断加入队尾,并同时维护序列的单调性,保证队列从大到小递减,这样队头的答案一定最优
    接着处理不合格的情况,即弹出队头与i距离>r的值
    现在队头就是满足(j in [1,n),x[i]-x[j] in [l,r])的最大dp[j]+a[i],因此用队头更新dp[i],i++,继续下一个循环
    DP时间复杂度(O(n))
    总时间复杂度(O(nlogn))

    代码

    暴力卡过:

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #define maxn 500005
    #define INF 0x3f3f3f3f3f3f3f3f
    using namespace std;
    inline int qread() {
        int x=0,sign=1;
        char c=getchar();
        while(c<'0'||c>'9') {
            if(c=='-') sign=-1;
            c=getchar();
        }
        while(c>='0'&&c<='9') {
            x=x*10+c-'0';
            c=getchar();
        }
        return x*sign;
    }
    int n,d;
    int k;
    int x[maxn];
    int a[maxn];
    long long dp[maxn];
    int check(int g) {
        int l0,r0;
        memset(dp,-0x3f,sizeof(dp));
        long long ans=dp[0];
        if(g<d) {
            l0=d-g;
            r0=d+g;
        } else {
            l0=1;
            r0=d+g;
        }
        dp[0]=0;
        for(int i=1; i<=n; i++) {
            for(int j=i-1; j>=0; j--) {
                if(x[i]-x[j]<l0) continue;
                if(x[i]-x[j]>r0) break;
                if(dp[j]+a[i]>dp[i]) dp[i]=dp[j]+a[i];
                if(dp[i]>=k) return 1;
    
            }
            if(dp[i]>ans) ans=dp[i];
        }
        if(ans>=k) return 1;
        else return 0;
    }
    
    int main() {
        n=qread();
        d=qread();
        k=qread();
        for(int i=1; i<=n; i++) {
            x[i]=qread();
            a[i]=qread();
        }
        dp[0]=0;
        x[0]=0;
        int l=0,r=1005;
        int mid;
        int ans=-1;
        int t;
        while(l<=r) {
            mid=(l+r)>>1;
            if(check(mid)) {
                ans=mid;
                r=mid-1;
            } else l=mid+1;
        }
        printf("%d
    ",ans);
    }
    //Dedicated to Selina
    

    单调队列:

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #define maxn 500005
    #define INF 0x3f3f3f3f3f3f3f3f 
    using namespace std;
    int n,d;
    int k;
    int x[maxn];
    int a[maxn];
    long long dp[maxn];
    struct node{
        long long v;
        int x;
        node(){
            
        }
        node(long long val,int pos){
            v=val;
            x=pos;
        }
    };
    struct deque{
        int head,tail;
        node Q[maxn];
        node front(){
            return Q[head];
        }
        node back(){
            return Q[tail-1];
        }
        void push_back(node p){
            Q[tail]=p;
            tail++;
        }
        void pop_front(){
            head++;
        }
        void pop_back(){
            tail--;
        }
        bool empty(){
            if(head<tail) return 0;
            else return 1;
        }
        deque(){
            head=tail=0;
        }
        void clear(){
            head=tail=0;
        }
    }q;
    int check(int g){
        int l0,r0; 
        if(g<d) {
            l0=d-g;
            r0=d+g;
        } else {
            l0=1;
            r0=d+g;
        }
        int j=0;
        memset(dp,-0x3f,sizeof(dp));
        q.clear();
        dp[0]=0;
        for(int i=1;i<=n;i++){
            while(x[i]-x[j]>=l0){//由于j有决策单调性,不必清零
                while(!q.empty()&&dp[j]>=q.back().v) q.pop_back();//保证序列单调递减
                q.push_back(node(dp[j],x[j]));
                j++;
            }
            while(!q.empty()&&x[i]-q.front().x>r0) q.pop_front();//排除不符合条件的情况
            if(q.empty()) dp[i]=-INF;//如果队列为空,说明该点不能到达,直接设为-INF
            else dp[i]=q.front().v+a[i];
            if(dp[i]>=k) return 1; 
        }
        return 0;
    }
    int main(){
        scanf("%d %d %d",&n,&d,&k);
        for(int i=1;i<=n;i++){
            scanf("%d %d",&x[i],&a[i]);
        }
        x[0]=0;
        int l=0,r=x[n];
        int mid;
        int ans=-1;
        while(l<=r){
            mid=(l+r)>>1;
            if(check(mid)){
                ans=mid;
                r=mid-1;
            }else l=mid+1;
        }
        printf("%d
    ",ans);
    }
    //Dedicated to Selina 
    
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