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  • 斜率优化系列——训练记录

    斜率优化训练记录

    前言

    斜率优化一般用于优化dp的转移,借着训练斜率优化的相关问题来提升一些DP思维。选择老学长留下的专题场来练手,由于该场题数较多,以及个人不太愿意长时间进行单一专题训练,因此开此文来记录断续的训练结果和心得。

    记录

    0x01

    由一道简单入门题玩具装箱开头,题意和思路比较简单就不讲了。
    代码

    #include<bits/stdc++.h>
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<endl
    #define sz(x) int(x.size())
    #define fi first
    #define se second
    #define mp make_pair
    #define pb push_back
    #define All(x) x.begin(),x.end()
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef pair<int,int> P;
    typedef priority_queue<int> BQ;
    typedef priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > SQ;
    const int maxn=1e5+10,INF=0x3f3f3f3f,mod=1e9+7;
    ll f[maxn],sum[maxn],a[maxn],q[maxn],h,t;
    inline double K(int i,int j)
    {
    	double dy=a[j]*a[j]+f[j]-a[i]*a[i]-f[i],dx=a[j]-a[i];
    	return dy/dx;
    }
    int main()
    {
    	int n,l;
    	cin>>n>>l;
    	for (int i=1;i<=n;++i)
    	{
    		int x;
    		scanf("%d",&x);
    		sum[i]=sum[i-1]+x;
    		a[i]=i+1+sum[i];
    	}
    	a[0]=1;
    	h=t=1;
    	for (int i=1;i<=n;++i)
    	{
    		while (h<t&&K(q[h],q[h+1])<2*(sum[i]+i-l))
    			h++;
    		int j=q[h];
    		ll tmp=i-j-1+sum[i]-sum[j]-l;
    		f[i]=f[j]+tmp*tmp;
    		while (h<t&&K(q[t-1],q[t])>K(q[t-1],i))
    			t--;
    		q[++t]=i;
    	}
    	cout<<f[n];
    	return 0;
    }
    

    0x02

    小A与最大字段和还是入门题。题意见原题面,比较简单。思路的话,维护一个普通前缀和与一个梯形前缀和,然后与上题一样通过变形式子写成直线截距式。唯一的不同是,该题Ai可能是负数,因此直线的斜率不能保证单调变化,因此选取最优点时需要二分队列找到首个往后比直线斜率小的点。(上一题由于直线斜率单调增加,因此每次选最优点只要把队首比直线斜率小的点都出队即可)。然后这题要最大值,所以入队时要维护一个上凸壳。
    代码

    #include<bits/stdc++.h>
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<endl
    #define sz(x) int(x.size())
    #define fi first
    #define se second
    #define mp make_pair
    #define pb push_back
    #define All(x) x.begin(),x.end()
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef pair<int,int> P;
    typedef priority_queue<int> BQ;
    typedef priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > SQ;
    const int maxn=2e5+10,INF=0x3f3f3f3f,mod=1e9+7;
    ll s1[maxn],s2[maxn],q[maxn],h,t;
    inline double K(int i,int j)
    {
    	double dy=j*s1[j]-s2[j]-i*s1[i]+s2[i],dx=j-i;
    	return dy/dx;
    }
    int find(double k)
    {
    	int l=h,r=t,ans;
    	while (l<=r)
    	{
    		int m=(l+r)>>1;
    		if (m==t)
    		{
    			ans=t;
    			break;
    		}
    		if (K(q[m],q[m+1])<=k)
    			ans=m,r=m-1;
    		else
    			l=m+1;
    	}
    	return ans;
    }
    int main()
    {
    	int n;
    	cin>>n;
    	for (int i=1;i<=n;++i)
    	{
    		int x;
    		scanf("%d",&x);
    		s1[i]=s1[i-1]+x;
    		s2[i]=s2[i-1]+i*x;
    	}
    	ll ans=-1e18;
    	h=t=1;
    	for (int i=1;i<=n;++i)
    	{
    		int j=q[find(s1[i])];
    		ans=max(ans,s2[i]-s2[j]-j*(s1[i]-s1[j]));
    		while (h<t&&K(i,q[t-1])>K(q[t],q[t-1]))
    			--t;
    		q[++t]=i;
    	}
    	cout<<ans;
    	return 0;
    }
    

    0x03

    HDU2993这题思路不是很难,但是不知道为什么卡读入,相当恶心,比较low的IO优化还过不去,我T了十几发之后用了学长的fread读入的板子才过的。因此极其不建议大家做,脑内AC就可以了。
    题意是给个长为n的数列,找一个长度不小于k且平均值最大的子段。换句话说就是找所有点(i,sum[i])中斜率最大的两个点的斜率。
    不难想到,我们应该维护一个下凸壳(因为其上方的点肯定无法与之后的点构成更优的解),然后一般可以二分找最优点,但是由这题的性质可以发现,因为sum[i]是递增的,因此每次找到更优的点时,其前面的点可以直接舍弃(它们不可能与后面新加入的点构成更大的斜率了)。因此复杂度可以做到O(N)。
    代码(再次强调,不建议做)

    #include<bits/stdc++.h>
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<endl
    #define sz(x) int(x.size())
    #define fi first
    #define se second
    #define mp make_pair
    #define pb push_back
    #define All(x) x.begin(),x.end()
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef pair<int,int> P;
    typedef priority_queue<int> BQ;
    typedef priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > SQ;
    const int maxn=1e5+10,INF=0x3f3f3f3f,mod=1e9+7;
    struct FastIO {
        static const int S = 1310720;
        int wpos;
        char wbuf[S];
        FastIO() : wpos(0) { }
        inline int xchar() {
            static char buf[S];
            static int len = 0, pos = 0;
            if (pos == len) pos = 0, len = fread(buf, 1, S, stdin);
            if (pos == len) return -1;
            return buf[pos++];
        }
        inline int xint() {
            int c = xchar(), x = 0, s = 1;
            if (c==-1)
                return -1;
            while (c <= 32) c = xchar();
            if (c == '-') s = -1, c = xchar();
            for (; '0' <= c && c <= '9'; c = xchar()) x = x * 10 + c - '0';
            return x * s;
        }
        ~FastIO() {
            if (wpos) fwrite(wbuf, 1, wpos, stdout), wpos = 0;
        }
    } io;
    ll sum[maxn];
    int q[maxn],h,t;
    inline double K(int i,int j)
    {
        return double(sum[i]-sum[j])/(i-j);
    }
    int main()
    {
        int n,k;
        while (n=io.xint(),k=io.xint()) 
        {
            if (n==-1)
                break;
            for (int i=1;i<=n;++i)
            {
                int x=io.xint();
                sum[i]=sum[i-1]+x;
            }
            h=0;
            t=-1;
            double ans=-1;
            for (int i=k;i<=n;++i)
            {
                while (h<t&&K(q[t],q[t-1])>K(i-k,q[t-1]))
                    --t;
                q[++t]=i-k;
                while (h<t&&K(q[h],i)<K(q[h+1],i))
                    ++h;
                ans=max(ans,K(q[h],i));
            }
            printf("%.2lf
    ",ans);
        }
        return 0;
    }
    

    0x04

    HDU 3045,注意一下转移的合法性,其余的就是常规的斜率优化DP。特别注意斜率的比较上不要写错(手贱做差时取了绝对值,WA了十几发),为了避免精度误差,建议写成乘法形式来比较。
    代码

    #include<bits/stdc++.h>
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<"
    "
    #define sz(x) int(x.size())
    #define All(x) x.begin(),x.end()
    #define pb push_back
    #define mp make_pair
    #define fi first
    #define se second
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef long double ld;
    typedef pair<int,int> P;
    typedef priority_queue<int> BQ;
    typedef priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > SQ;
    const int maxn=5e5+10,mod=1e9+7,INF=0x3f3f3f3f;
    ll a[maxn],sum[maxn],f[maxn];
    int q[maxn],h,t;
    ll dy(int i,int j)
    {
    	return f[i]-sum[i]+i*a[i+1]-f[j]+sum[j]-j*a[j+1];
    }
    ll dx(int i,int j)
    {
    	return a[i+1]-a[j+1];
    }
    ll getf(int i,int j)
    {
    	return f[i]+sum[j]-sum[i]-a[i+1]*(j-i);
    }
    int main()
    {
    	int n,k;
    	while (scanf("%d%d",&n,&k)!=EOF)
    	{
    		for (int i=1;i<=n;++i)
    			scanf("%I64d",&a[i]);
    		sort(a+1,a+1+n);
    		for (int i=1;i<=n;++i)
    			sum[i]=sum[i-1]+a[i];
    		h=t=0;
    		for (int i=k;i<=n;++i)
    		{
    			int j=i-k;
    			if (j>=k)
    			{
    				while (h<t&&dy(j,q[t-1])*dx(q[t],q[t-1])<=dy(q[t],q[t-1])*dx(j,q[t-1]))
    					--t;
    				q[++t]=j;
    			}
    			while (h<t&&dy(q[h+1],q[h])<=i*dx(q[h+1],q[h]))
    				++h;
    			f[i]=getf(q[h],i);
    		}
    		printf("%I64d
    ",f[n]);
    	}
    	return 0;
    }
    

    0x05

    POJ 1180,挺好的一题。题意比较繁琐,建议直接看原题面。
    这题用斜率优化的部分也很常规,比较有技巧的是如何把枚举分组数的这一维优化掉,使得复杂度降到O(N)。可以发现,要知道当前这个组的结束时间,与之前分了几个组有关,这样的话转移时就必须枚举了。但是换个角度,我们可以考虑每个分组对后面分组代价的影响,提前计算对当前组造成的s对全局答案的贡献,这样转移时就不需要考虑前面分组对当前的影响了(因为已经在前面计算过了)。因此转移方程可以写成f(j)=min{f(i)+(tsum[j]+s)*(fsum[j]-fsum[i])+s*(fsum[n]-fsum[j])}(0<=i<j),有了这个转移式,剩下的就是通过斜率优化,把i的枚举优化掉,达到线性复杂度。

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<algorithm>
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<"
    "
    #define sz(x) int(x.size())
    #define All(x) x.begin(),x.end()
    #define pb push_back
    #define mp make_pair
    #define fi first
    #define se second
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef long double ld;
    typedef pair<int,int> P;
    const int maxn=1e5+10,mod=1e9+7,INF=0x3f3f3f3f;
    ll fsum[maxn],tsum[maxn],dp[maxn];
    int q[maxn],h,t,s,n;
    inline ll dy(int i,int j)
    {
    	return dp[i]-dp[j];
    }
    inline ll dx(int i,int j)
    {
    	return fsum[i]-fsum[j];
    }
    inline ll getv(int i,int j)
    {
    	return dp[i]+(tsum[j]+s)*(fsum[j]-fsum[i])+s*(fsum[n]-fsum[j]);
    }
    int main()
    {
    	while (cin>>n)
    	{
    		cin>>s;
    		for (int i=1;i<=n;++i)
    		{
    			scanf("%lld%lld",&tsum[i],&fsum [i]);
    			tsum[i]+=tsum[i-1],fsum[i]+=fsum[i-1];
    		}
    		t=h=0;
    		for (int j=1;j<=n;++j)
    		{
    			while (h<t&&dy(q[h+1],q[h])<=(tsum[j]+s)*dx(q[h+1],q[h]))
    				++h;
    			dp[j]=getv(q[h],j);
    			while (h<t&&dy(j,q[t-1])*dx(q[t],q[t-1])<=dy(q[t],q[t-1])*dx(j,q[t-1]))
    				--t;
    			q[++t]=j;
    		}
    		cout<<dp[n]<<endl;
    	}
    	return 0;
    }
    

    0x06

    HDU 3480,相比于第一题玩具装箱,多了分组数的限制,其他是一模一样的。出于空间的限制,我们先枚举分组数,这样每次队列就可以清空复用。注意分组数为k时的答案都是由分组数k-1时的答案转移而来,注意边界点,细节见代码

    #include<bits/stdc++.h>
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<"
    "
    #define sz(x) int(x.size())
    #define All(x) x.begin(),x.end()
    #define pb push_back
    #define mp make_pair
    #define fi first
    #define se second
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef long double ld;
    typedef pair<int,int> P;
    typedef priority_queue<int> BQ;
    typedef priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > SQ;
    const int maxn=1e4+10,mod=1e9+7,INF=0x3f3f3f3f;
    ll a[maxn],f[maxn>>1][maxn];
    int q[maxn],h,t;
    inline ll dy(int i,int j,int k)
    {
    	return f[k][i]+a[i+1]*a[i+1]-f[k][j]-a[j+1]*a[j+1];
    }
    inline ll dx(int i,int j)
    {
    	return a[i+1]-a[j+1];
    }
    inline ll getf(int i,int j,int k)
    {
    	return f[k-1][i]+(a[j]-a[i+1])*(a[j]-a[i+1]);
    }
    int main()
    {
    	int T;
    	cin>>T;
    	for (int cas=1;cas<=T;++cas)
    	{
    		int n,m;
    		scanf("%d%d",&n,&m);
    		for (int i=1;i<=n;++i)
    			scanf("%lld",&a[i]);
    		sort(a+1,a+1+n);
    		for (int j=1;j<=n;++j)
    			f[1][j]=(a[j]-a[1])*(a[j]-a[1]);
    		for (int k=2;k<=m;++k)
    		{
    			h=t=0;
    			q[0]=k-1;
    			for (int j=k;j<=n;++j)
    			{
    				while (h<t&&dy(q[h+1],q[h],k-1)<=2*a[j]*dx(q[h+1],q[h]))
    					++h;
    				f[k][j]=getf(q[h],j,k);
    				while (h<t&&dy(j,q[t-1],k-1)*dx(q[t],q[t-1])<=dy(q[t],q[t-1],k-1)*dx(j,q[t-1]))
    					--t;
    				q[++t]=j;
    			}
    		}
    		printf("Case %d: %lld
    ",cas,m>n?0ll:f[m][n]);
    	}
    	return 0;
    }
    

    0x07

    HDU 2829,与上题一个类型,这题定义一个区间的价值为其中任意两个数乘积的和。在区间价值的表达式上想了比较久,区间[i,j]的价值可以表示为C[j]-C[i]-sum[i]*(sum[j]-sum[i]),C[i]表示前缀i的价值,想出来之后就是跟上题一样的处理,没什么坑点,注意边界就行。
    代码

    #include<bits/stdc++.h>
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<"
    "
    #define sz(x) int(x.size())
    #define All(x) x.begin(),x.end()
    #define pb push_back
    #define mp make_pair
    #define fi first
    #define se second
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef long double ld;
    typedef pair<int,int> P;
    typedef priority_queue<int> BQ;
    typedef priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > SQ;
    const int maxn=1e3+10,mod=1e9+7,INF=0x3f3f3f3f;
    ll f[maxn][maxn],a[maxn],sum[maxn],c[maxn];
    int q[maxn],h,t;
    inline ll dy(int i,int j,int k)
    {
    	return f[k][i]+sum[i]*sum[i]-c[i]-f[k][j]-sum[j]*sum[j]+c[j];
    }
    inline ll dx(int i,int j)
    {
    	return sum[i]-sum[j];
    }
    inline ll getf(int i,int j,int k)
    {
    	return f[k-1][i]+c[j]-c[i]-(sum[j]-sum[i])*sum[i];
    }
    int main()
    {
    	int n,m;
    	while (scanf("%d%d",&n,&m)&&n)
    	{
    		++m;
    		for (int i=1;i<=n;++i)
    		{
    			scanf("%lld",&a[i]);
    			sum[i]=sum[i-1]+a[i];
    		}
    		for (int i=2;i<=n;++i)
    			c[i]=c[i-1]+sum[i-1]*a[i];
    		for (int j=1;j<=n;++j)
    			f[1][j]=c[j];
    		for (int k=2;k<=m;++k)
    		{
    			h=t=0;
    			q[0]=k-1;
    			for (int j=k;j<=n;++j)
    			{
    				while (h<t&&dy(q[h+1],q[h],k-1)<=sum[j]*dx(q[h+1],q[h]))
    					++h;
    				f[k][j]=getf(q[h],j,k);
    				while (h<t&&dy(j,q[t-1],k-1)*dx(q[t],q[t-1])<=dy(q[t],q[t-1],k-1)*dx(j,q[t-1]))
    					--t;
    				q[++t]=j;
    			}
    		}
    		printf("%lld
    ",f[m][n]);
    	}
    	return 0;
    }
    

    0x08

    HDU 3507,简化版的玩具装箱,没有长度限制也没有分组数限制,入门级别
    代码

    #include<bits/stdc++.h>
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<"
    "
    #define sz(x) int(x.size())
    #define All(x) x.begin(),x.end()
    #define pb push_back
    #define mp make_pair
    #define fi first
    #define se second
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef long double ld;
    typedef pair<int,int> P;
    typedef priority_queue<int> BQ;
    typedef priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > SQ;
    const int maxn=5e5+10,mod=1e9+7,INF=0x3f3f3f3f;
    ll f[maxn],a[maxn],sum[maxn];
    int q[maxn],h,t,M;
    inline ll dy(int i,int j)
    {
    	return f[i]+sum[i]*sum[i]-f[j]-sum[j]*sum[j];
    }
    inline ll dx(int i,int j)
    {
    	return sum[i]-sum[j];
    }
    inline ll getf(int i,int j)
    {
    	return f[i]+(sum[j]-sum[i])*(sum[j]-sum[i])+M;
    }
    int main()
    {
    	int n;
    	while (scanf("%d%d",&n,&M)!=EOF)
    	{
    		for (int i=1;i<=n;++i)
    		{
    			scanf("%lld",&a[i]);
    			sum[i]=sum[i-1]+a[i];
    		}
    		h=t=0;
    		for (int i=1;i<=n;++i)
    		{
    			while (h<t&&dy(q[h+1],q[h])<=2*sum[i]*dx(q[h+1],q[h]))
    				++h;
    			f[i]=getf(q[h],i);
    			while (h<t&&dy(i,q[t-1])*dx(q[t],q[t-1])<=dy(q[t],q[t-1])*dx(i,q[t-1]))
    				--t;
    			q[++t]=i;
    		}
    		printf("%lld
    ",f[n]);
    	}
    	return 0;
    }
    

    0x09

    POJ 3709,有长度限制,无分组数限制,常规解法

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<algorithm>
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<"
    "
    #define sz(x) int(x.size())
    #define All(x) x.begin(),x.end()
    #define pb push_back
    #define mp make_pair
    #define fi first
    #define se second
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef long double ld;
    typedef pair<int,int> P;
    const int maxn=5e5+10,mod=1e9+7,INF=0x3f3f3f3f;
    ll f[maxn],a[maxn],sum[maxn];
    int q[maxn],h,t,M;
    inline ll dy(int i,int j)
    {
    	return f[i]-sum[i]+i*a[i+1]-f[j]+sum[j]-j*a[j+1];
    }
    inline ll dx(int i,int j)
    {
    	return a[i+1]-a[j+1];
    }
    inline ll getf(int i,int j)
    {
    	return f[i]+sum[j]-sum[i]-(j-i)*a[i+1];
    }
    int main()
    {
    	int T;
    	cin>>T;
    	while (T--)
    	{
    		int n,k;
    		scanf("%d%d",&n,&k);
    		for (int i=1;i<=n;++i)
    		{
    			scanf("%lld",&a[i]);
    			sum[i]=sum[i-1]+a[i];
    		}
    		h=t=0;
    		for (int i=k;i<=n;++i)
    		{
    			int j=i-k;
    			if (j>=k)
    			{
    				while (h<t&&dy(j,q[t-1])*dx(q[t],q[t-1])<=dy(q[t],q[t-1])*dx(j,q[t-1]))
    					--t;
    				q[++t]=j;
    			}
    			while (h<t&&dy(q[h+1],q[h])<=i*dx(q[h+1],q[h]))
    				++h;
    			f[i]=getf(q[h],i);
    		}
    		printf("%lld
    ",f[n]);
    	}
    	return 0;
    }
    

    0x0A

    HDU 3669,每个人有高h和宽w,人可以过门仅当高和宽均不大于门的高H和宽W。要造不超过k道门,每道门确定一个W和H,每道门的造价是W*H,使得所有人都能通过至少一道门,求最少造价。为了方便计算,我们进行一定的预处理,我们按人的其中一个属性升序排列,得到的序列再按另一个属性降序排列(即剔除那些h和w均小于某人的人,显然他们不会影响答案),这时得到的序列,满足第一维递增,第二维递减。显然进同一道门的人在序列里肯定是连续的。跑一个DP来进行分组,斜率优化一下转移就做完了。
    预处理细节见代码

    #include<bits/stdc++.h>
    #define fi first
    #define se second
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<endl
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef pair<ll, ll> P;
    const int maxn=5e4+10;
    P a[maxn];
    int q[maxn],h,t;
    ll f[200][maxn];
    inline ll dy(int i,int j,int k)
    {
    	return f[k][i]-f[k][j];
    }
    inline ll dx(int i,int j)
    {
    	return -a[i+1].se+a[j+1].se;
    }
    inline ll getf(int i,int j,int k)
    {
    	return f[k-1][i]+a[i+1].se*a[j].fi;
    }
    int main()
    {
    	int n,m;
    	while (scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF)
    	{
    		for (int i=1;i<=n;++i)
    			scanf("%lld%lld",&a[i].fi,&a[i].se);
    		sort(a+1,a+1+n);
    		int cnt=0;
    		for (int i=1;i<=n;++i)
    		{
    			while (cnt&&a[i].se>=a[cnt].se)
    				--cnt;
    			a[++cnt]=a[i];
    		}
    		m=min(m,cnt);
    		for (int i=1;i<=cnt;++i)
    			f[1][i]=a[i].fi*a[1].se;
    		for (int k=2;k<=m;++k)
    		{
    			h=t=0;
    			q[0]=k-1;
    			for (int j=k;j<=cnt;++j)
    			{
    				while (h<t&&dy(q[h+1],q[h],k-1)<=a[j].fi*dx(q[h+1],q[h]))
    					++h;
    				f[k][j]=getf(q[h],j,k);
    				while (h<t&&dy(j,q[t-1],k-1)*dx(q[t],q[t-1])<=dy(q[t],q[t-1],k-1)*dx(j,q[t-1]))
    					--t;
    				q[++t]=j;
    			}
    		}
    		ll ans=1e18;
    		for (int i=1;i<=m;++i)
    			ans=min(ans,f[i][cnt]);
    		printf("%lld
    ",ans);
    	}
    }
    

    0x0B

    311B - Cats Transport,挺好的一题,要先处理出接每只猫的最早出发时间ai,对这个时间排序,贪心思想可知每个饲养员肯定要负责接连续一段的猫。于是对这个数组a进行dp分组,斜率优化。

    #include<bits/stdc++.h>
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<"
    "
    #define sz(x) int(x.size())
    #define All(x) x.begin(),x.end()
    #define pb push_back
    #define mp make_pair
    #define fi first
    #define se second
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef long double ld;
    typedef pair<int,int> P;
    typedef priority_queue<int> BQ;
    typedef priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > SQ;
    const int maxn=1e5+10,mod=1e9+7,INF=0x3f3f3f3f;
    ll a[maxn],f[105][maxn],sumd[maxn],suma[maxn]; 
    int q[maxn],h,t;
    ll dy(int i,int j,int k)
    {
    	return f[k][i]+suma[i]-f[k][j]-suma[j];
    }
    ll dx(int i,int j)
    {
    	return i-j;
    }
    ll getf(int i,int j,int k)
    {
    	return f[k-1][i]+a[j]*(j-i)-suma[j]+suma[i];
    }
    int main()
    {
    	int n,m,p;
    	cin>>n>>m>>p;
    	for (int i=2;i<=n;++i)
    	{
    		scanf("%I64d",&sumd[i]);
    		sumd[i]+=sumd[i-1];
    	}
    	for (int i=1;i<=m;++i)
    	{
    		ll h,t;
    		scanf("%I64d%I64d",&h,&t);
    		a[i]=t-sumd[h];
    	}
    	sort(a+1,a+1+m);
    	for (int i=1;i<=m;++i)
    	{
    		suma[i]=suma[i-1]+a[i];
    		f[1][i]=i*a[i]-suma[i];
    	}
    	for (int k=2;k<=p;++k)
    	{
    		h=t=0;
    		q[0]=k-1;
    		for (int j=k;j<=m;++j)
    		{
    			while (h<t&&dy(q[h+1],q[h],k-1)<=a[j]*dx(q[h+1],q[h]))
    				++h;
    			f[k][j]=getf(q[h],j,k);
    			while (h<t&&dy(j,q[t-1],k-1)*dx(q[t],q[t-1])<=dy(q[t],q[t-1],k-1)*dx(j,q[t-1]))
    				--t;
    			q[++t]=j;
    		}
    	}
    	cout<<f[p][m];
    	return 0;
    }
    

    0x0C

    货币兑换Cash ,由贪心的思想可知,每次买卖一定会把钱花完或把金券卖完。因此f(i)表示到第i天手里最多有多少钱,f(i)=max(A(j)*a[i]+B(j)*b[i]),其中A(j)表示第j天把钱全部花完可以获得的A金券数量,B(j)同理。稍作变形得-B(j)=a[i]/b[i]*A(j)-f[i]/b[i]。可以发现横坐标A(j)和斜率a[i]/b[i]都不单调。
    这种情况可以用平衡树维护动态凸包或者cdq分治来解决。我这里选用了CDQ来解决这个问题。
    大概思想是,对于每一个f(i),它的决策点一定在它左边,换句话说每个点只会影响它右边的点。对于求解区间[l,r]内的f值,可以先递归求解其左区间,完成后左区间的f则处理完毕,然后对于左区间的点重新排序维护一个凸包,对于右区间的点可以二分这个凸包找决策点进行更新,然后再递归求解右区间内部的影响,完成后则右区间的f值也处理完毕。此时这个大区间的f值处理完毕。

    #include<bits/stdc++.h>
    #define dd(x) cout<<#x<<" = "<<x<<" "
    #define de(x) cout<<#x<<" = "<<x<<endl
    #define sz(x) int(x.size())
    #define All(x) x.begin(),x.end()
    #define fi first
    #define se second
    #define mp make_pair
    #define pb push_back
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef long double ld;
    typedef pair<int,int> P;
    typedef priority_queue<int> pq;
    const int maxn=1e5+10,mod=1e9+7,INF=0x3f3f3f3f;
    const double eps=1e-8;
    double a[maxn],b[maxn],r[maxn],f[maxn];
    int tmp[maxn],q[maxn],t;
    inline int sign(double x){
    	if (fabs(x)<eps)
    		return 0;
    	return x<0?-1:1;
    }
    inline double A(int i){
    	return f[i]*r[i]/(r[i]*a[i]+b[i]);
    }
    inline double B(int i){
    	return -f[i]/(r[i]*a[i]+b[i]);
    }
    inline double dy(int i,int j){
    	return B(i)-B(j);
    }
    inline double dx(int i,int j){
    	return A(i)-A(j);
    }
    bool cmp(int x,int y){
    	return sign(A(x)-A(y))?sign(A(x)-A(y))<0:sign(B(x)-B(y))<0;
    }
    void push(int i)
    {
    	while (t>1&&sign(dy(i,q[t-1])*dx(q[t],q[t-1])-dy(q[t],q[t-1])*dx(i,q[t-1]))<=0)
    		--t;
    	q[++t]=i;
    }
    double find(int i)
    {
    	double k=a[i]/b[i];
    	int l=1,r=t,p;
    	while (l<=r)
    	{
    		int m=(l+r)>>1;
    		if (m==t)
    		{
    			p=t;
    			break;
    		}
    		if (sign(dy(q[m+1],q[m])-k*dx(q[m+1],q[m]))>=0)
    			p=m,r=m-1;
    		else
    			l=m+1;
    	}
    	return A(q[p])*a[i]-B(q[p])*b[i];
    }
    void cdq(int l,int r)
    {
    	if (l==r)
    	{
    		f[l]=max(f[l],f[l-1]);
    		return;
    	}
    	int m=(l+r)>>1;
    	cdq(l,m);
    	int tn=0;
    	for (int i=l;i<=m;++i)
    		tmp[tn++]=i;
    	sort(tmp,tmp+tn,cmp);
    	t=0;
    	for (int i=0;i<tn;++i)
    		push(tmp[i]);
    	for (int i=m+1;i<=r;++i)
    		f[i]=max(f[i],find(i));
    	cdq(m+1,r);
    }
    int main()
    {
    	int n;
    	double s;
    	cin>>n>>s;
    	for (int i=1;i<=n;++i)
    		scanf("%lf%lf%lf",&a[i],&b[i],&r[i]);
    	f[1]=s;
    	cdq(1,n);
    	printf("%.3lf",f[n]);
    	return 0;
    }
    
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