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  • 【洛谷】2120:[ZJOI2007]仓库建设【斜率优化DP】

    P2120 [ZJOI2007]仓库建设

    题目背景

    小B的班级数学学到多项式乘法了,于是小B给大家出了个问题:用编程序来解决多项式乘法的问题。

    题目描述

    L公司有N个工厂,由高到底分布在一座山上。

    工厂1在山顶,工厂N在山脚。 由于这座山处于高原内陆地区(干燥少雨),L公司一般把产品直接堆放在露天,以节省费用。

    突然有一天,L公司的总裁L先生接到气象部门的电话,被告知三天之后将有一场暴雨,于是L先生决定紧急在某些工厂建立一些仓库以免产品被淋坏。

    由于地形的不同,在不同工厂建立仓库的费用可能是不同的。第i个工厂目前已有成品Pi件,在第i个工厂位置建立仓库的费用是Ci。

    对于没有建立仓库的工厂,其产品应被运往其他的仓库进行储藏,而由于L公司产品的对外销售处设置在山脚的工厂N,故产品只能往山下运(即只能运往编号更大的工厂的仓库),当然运送产品也是需要费用的,假设一件产品运送1个单位距离的费用是1。

    假设建立的仓库容量都都是足够大的,可以容下所有的产品。你将得到以下数据:

    • 工厂i距离工厂1的距离Xi(其中X1=0);
    • 工厂i目前已有成品数量Pi;
    • 在工厂i建立仓库的费用Ci;

    请你帮助L公司寻找一个仓库建设的方案,使得总的费用(建造费用+运输费用)最小。

    输入输出格式

    输入格式:

     

    第一行包含一个整数N,表示工厂的个数。接下来N行每行包含两个整数Xi, Pi, Ci, 意义如题中所述。

     

    输出格式:

     

    仅包含一个整数,为可以找到最优方案的费用。

    输入输出样例

    输入样例#1: 复制
    3
    0 5 10
    5 3 100
    9 6 10
    输出样例#1: 复制
    32
    

    说明

    在工厂1和工厂3建立仓库,建立费用为10+10=20,运输费用为(9-5)*3 = 12,总费用32。

    如果仅在工厂3建立仓库,建立费用为10,运输费用为(9-0)5+(9-5)3=57,总费用67,不如前者优。

    对于20%的数据, N ≤500;

    对于40%的数据, N ≤10000;

    对于100%的数据, N ≤1000000。 所有的Xi, Pi, Ci均在32位带符号整数以内,保证中间计算结果不超过64位带符号整数。


    Solution

    很容易想到dp转移方程:$dp[i]=min(dp[j]+((x[i]-x[j+1])*p[j+1]+(x[i]-x[j+2])*p[j+2]+...+(x[i]-x[i-1])*p[i-1]+(x[i]-x[i])*p[i]))+c[i]$,最后一个i并没有影响。

    化简得:$dp[i]=min(dp[j]+x[i]*sum_{k=j+1}^{i}p[k]-sum_{k=j+1}^{i}p[k]*x[k])+c[i]$

    设$sump[i]=sum_{j=1}^ip[j],sum[i]=sum_{j=1}^ip[j]*x[j]$

    那么$dp[i]=min(dp[j]+x[i]*(sump[i]-sump[j])-(sum[i]-sum[j]))+c[i]$

    所以要求的实际上是最小的min中间的值。

    当j比k优当且仅当$dp[j]+x[i]*(sump[i]-sump[j])-(sum[i]-sum[j])<dp[k]+x[i]*(sump[i]-sump[k])-(sum[i]-sum[k])$

    就是$dp[j]-x[i]*sump[j]+sum[j]<dp[k]-x[i]*sump[k]+sum[k]$

    $frac{(dp[j]+sum[j])-(dp[k]+sum[k])}{sump[j]-sump[k]}<x[i]$

    设$Y(i)=dp[i]+sum[i],X(i)=sump[i]$

    那么$frac{Y(j)-Y(k)}{X(j)-X(k)}<x[i]$

    用斜率优化即可QAQ

    先更新队首,队首比队中第二元素劣就删除。

    再用队首更新当前dp值。

    最后更新队尾,如果$work(t,t-1)>work(i,t)(work(j,k)表示上面公式的值)$,那么队尾无用。因为当$work(t,t-1)>=x[i]$时,$t-1$比$t$优。当$work(t,t-1)<x[i]$时,又因为$work(t,t-1)>work(i,t)$,$i$比$t$优。

    最后再入队即可。

    Code

    #include<bits/stdc++.h>
    #define LL long long
    using namespace std;
    
    LL n;
    LL dp[1000005], sump[1000005], sum[1000005];
    LL x[1000005], p[1000005], c[1000005];
    LL Y(int i) {
        return dp[i] + sum[i];
    }
    
    LL X(int i) {
        return sump[i];
    }
    
    double work(int j, int k) {
        return 1.0 * (Y(j) - Y(k)) / (X(j) - X(k));
    }
    
    LL q[1000005];
    int main() {
        scanf("%lld", &n);
        for(int i = 1; i <= n; i ++) {
            scanf("%lld%lld%lld", &x[i], &p[i], &c[i]);
            sump[i] = sump[i - 1] + p[i];
            sum[i] = sum[i - 1] + x[i] * p[i];
        }
        int h = 0, t = 0;
        for(int i = 1; i <= n; i ++) {
            while(h < t && work(q[h + 1], q[h]) < x[i])    h ++;
            int j = q[h];    dp[i] = dp[j] + x[i] * (sump[i] - sump[j]) - sum[i] + sum[j] + c[i];
            while(h < t && work(q[t], q[t - 1]) > work(i, q[t]))    t --;
            q[++t] = i;
        }
        printf("%lld", dp[n]);
        return 0;
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wans-caesar-02111007/p/9858557.html
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