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  • 【BZOJ】1492: [NOI2007]货币兑换Cash(cdq分治)

    http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=1492

    蒟蒻来学学cdq神算法啊。。

    详见论文 陈丹琦《从《Cash》谈一类分治算法的应用》

    orz

    此题表示被坑精度。。。。。导致没1a。。。开小号交了几发。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。坑。

    蒟蒻就说说自己的理解吧。。

    首先这题神dp。。。(表示完全看不出来)

    首先我们要最大化钱,那么可以将问题转化为最大化A券!(或B券)!!!!这点太神了,一定要记住这些!!

    设d[i]表示前i天能得到的rmb全部买完A券和B券(如果剩余A和B券先卖掉再买,我也不知道为什么QAQ,然后百度了下,似乎是说,首先最大化了钱(即全部转化成了钱),然后再买入a券和b券。。为嘛。。),有

    upd: 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。  

    d[1]=max{S, S*rate[1]/(a[1]*rate[1]+b[1])},为什么呢,,你解下方程A*a[1]+B*b[1]=S, A/B=rate[1]....

    d[i]=max{d[i-1], max{d[j]*a[i]+d[j]/rate[j]*b[i]}*rate[i]/(a[i]*rate[i]+b[i])},前边那个max是此时能得到的最多rmb,即从j天开始一直不动留到第i天。

    然后显然这是$O(n^2)$的。。。

    我们假设一下决策单调性(现在的dp都已经推广到任意假设然后任意维护了囧。。。。太神了orz。。看来1d1d应该完全可以优化到$O(nlogn)$及以下啊)

    假设决策j和k,有$d[j]<d[k]$且决策j优于k,你看,全是假设!(下放的rate均写为r)

    然后有:

    $$d[j] imes a[i]+d[j]/r[j] imes b[i]>d[k] imes a[i]+d[k]/r[k] imes b[i]$$

    稍稍化简可得到

    $$(d[j]/r[j]-d[k]/r[k])/(d[j]-d[k])<-a[i]/b[i]$$

    设$g[i]=d[i]/r[i]$,那么得到:

    $$(g[j]-g[k])/(d[j]-d[k])<-a[i]/b[i]$$

    那么可以得到,当

    $$(g[j]-g[k])/(d[j]-d[k])<-a[i]/b[i] 且 d[j]<d[k]$$

    时,决策j优于决策k

    有什么好处呢?显然我们按建一颗维护凸线的(关键字为$d[i]$)的平衡树,然后二分找最优值。可是平衡树你愿意打么。。。。

    所以cdq神犇就引入了cdq分治,orz

    我们将所有的点看做$(d[i], g[i])$,我们想啊,假设对于决策i~n,我前边所有的j都求出来了,我不就可以排序了$d[j]$后然后维护凸线在单调$i~n$的斜率然后就能$O(n)$更新值了。这个可以参考1d1d四边形优化的单调栈更新后续状态的那个论文。

    所以我们定义操作$solve(l, r)$表示$l~mid$的d值已经更新出来了,然后用这些点排序后维护凸线然后更新$mid+1 sim n$这些值。

    哇塞,好神奇的样子!如果能在$solve(l, r)$用$O(n)$的时间搞定,那么复杂度为$O(nlogn)$!

    于是cdq神犇就是搞出来了orz

    首先我们分析假设$l sim mid$的值都更新出来了,维护一个什么样的凸线?如果按我上边的推导,那么答案是上凸壳。

    为什么呢?因为对于决策i,j比k优了,此时左式小于右式,我们的目标是找到第一个大于右式的k来更新答案,所以我们维护一个斜率递增的凸壳。因此是上凸壳。而右式显然也要维护单增的,因为对于决策j和k,如果j比k优了,那么对于更大的斜率,也不会再用到k。

    上凸壳总会了吧。。。

    那么再来考虑cdq分治。

    我们需要实现:

    $O(n)$实现$l sim mid$维护出$d[i]$单调

    $O(n)$实现$mid+1 sim n$维护出$-a[i]/b[i]$单调

    而因为是分治,对于第一种情况,我们应该很自然的想到归并排序,那么完成。

    对于第二种情况,我们可以预处理$1 sim n$的所有$-a[i]/b[i]$,然后在分治时取出>mid的点即可。

    然后完成~撒花

    那么考虑怎么取答案呢?答案是维护一个最大rmb的数组f,f[i]表示前i天最多得到的钱,那么转移是之前说过的。。。。。。。

    所以当分治得到$l==r$时,我们要考虑更新$f[l]$,并且更新关于$l$的所有信息,即$g[l]$啥的。

    初始化$f[0]=S$,所以我们再$l==r$时不得不加入$f[l]=max(f[l-1], f[l])$...

    另外还要注意维护凸线一定要注意插入坐标系顶点,即(0,0)

    所以看代码。

    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    #include <cmath>
    #include <string>
    #include <iostream>
    #include <algorithm>
    #include <queue>
    #include <set>
    #include <map>
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    #define rep(i, n) for(int i=0; i<(n); ++i)
    #define for1(i,a,n) for(int i=(a);i<=(n);++i)
    #define for2(i,a,n) for(int i=(a);i<(n);++i)
    #define for3(i,a,n) for(int i=(a);i>=(n);--i)
    #define for4(i,a,n) for(int i=(a);i>(n);--i)
    #define CC(i,a) memset(i,a,sizeof(i))
    #define read(a) a=getint()
    #define print(a) printf("%d", a)
    #define dbg(x) cout << (#x) << " = " << (x) << endl
    #define error(x) (!(x)?puts("error"):0)
    #define rdm(x, i) for(int i=ihead[x]; i; i=e[i].next)
    inline const int getint() { int r=0, k=1; char c=getchar(); for(; c<'0'||c>'9'; c=getchar()) if(c=='-') k=-1; for(; c>='0'&&c<='9'; c=getchar()) r=r*10+c-'0'; return k*r; }
    
    const int N=100005;
    const double eps=1e-8;
    struct dat { double x, y, r, a, b, k; int id; }t[N], p[N];
    const bool cmp(const dat &a, const dat &b) { return a.k<b.k; }
    double f[N];
    int n, s[N];
    
    inline const double getk(const int &j, const int &k) { return (p[j].y-p[k].y)/(p[j].x-p[k].x); }
    inline void fix(const int &i, const int &j) { f[p[i].id]=max(f[p[i].id], p[j].x*p[i].a+p[j].y*p[i].b); }
    
    void cdq(int l, int r) {
    	if(l==r) {
    		f[l]=max(f[l], f[l-1]);
    		p[l].x=f[l]*p[l].r/(p[l].a*p[l].r+p[l].b);
    		p[l].y=p[l].x/p[l].r;
    		return;
    	}
    	int mid=(l+r)>>1, l1=l, l2=mid+1;
    	for1(i, l, r) if(p[i].id<=mid) t[l1++]=p[i]; else t[l2++]=p[i];
    	for1(i, l, r) p[i]=t[i];
    	cdq(l, mid);
    	int top=0;
    	s[++top]=0;
    	for1(i, l, mid) {
    		while(top>1 && getk(s[top], s[top-1])<getk(s[top-1], i)+eps) --top; //被这里的eps恶心到了。。
    		s[++top]=i;
    	}
    	for1(i, mid+1, r) {
    		while(top>1 && getk(s[top], s[top-1])+eps<p[i].k) --top;
    		fix(i, s[top]);
    	}
    	cdq(mid+1, r);
    	l1=l, l2=mid+1;
    	top=l;
    	while(top<=r)
    		if(l1<=mid && (l2>r || p[l1].x<p[l2].x)) t[top++]=p[l1++];
    		else t[top++]=p[l2++];
    	for1(i, l, r) p[i]=t[i];
    }
    
    int main() {
    	read(n); read(f[0]);
    	for1(i, 1, n) {
    		scanf("%lf%lf%lf", &p[i].a, &p[i].b, &p[i].r);
    		p[i].id=i;
    		p[i].k=-p[i].a/p[i].b;
    	}
    	sort(p+1, p+1+n, cmp);
    	cdq(1, n);
    	printf("%.3f", f[n]);
    	return 0;
    }
    

      


    Description

    Input

    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、BK、RateK,意义如题目中所述

    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



    测试数据设计使得精度误差不会超过10-7。
    对于40%的测试数据,满足N ≤ 10;
    对于60%的测试数据,满足N ≤ 1 000;
    对于100%的测试数据,满足N ≤ 100 000;

    Source

     
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/iwtwiioi/p/4134064.html
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