BZOJ 1597 [Usaco2008 Mar]土地购买:斜率优化dp

时间:2021-06-07 09:15:10

题目链接:http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=1597

题意:

  有n块矩形土地,长为a[i],宽为b[i]。

  FJ想要将这n块土地全部买下来。

  土地可以分组购买。

  若有某一些土地被分到了一组,则将这一组土地全部买下的花费为他们的max(a[i])*max(b[i])。

  问你最小总花费是多少。

题解:

  首先,如果一块土地能够被另一块土地完全包含(即长宽都比另一个小),那么被包含的那块土地可以忽略不计。

  然后贪心地考虑如何使花费最小:

    如果要使花费尽可能小,则分在同一组中矩形的长宽差距应尽可能地小。

  所以将长a[i]作为第一关键字,将宽b[i]作为第二关键字排序。

  此时矩形的长a[i]一定是非降的,那么对于两个矩形i和j(i<j),如果有b[i]<=b[j],则j一定能完全包含i。

  利用这一特性将所有能被包含的矩形去掉。

  此时矩形的宽b[i]就变成了严格递减的了。

  显然,此时分到一组中的矩形必须是连续的一段区间,才有可能最优。

  然后就可以dp了。

  表示状态:

    dp[i]表示已经购买了前i块土地的最小花费。

  找出答案:

    假设去掉能被包含的矩形之后,矩形总数为tot。

    ans = dp[tot]

  如何转移:

    dp[i] = min dp[j] + a[i]*b[j+1]

  边界条件:

    dp[0] = 0

  斜率优化:

    设j < k,且k的决策更优。

    则:dp[j] + a[i]*b[j+1] > dp[k] + a[i]*b[k+1]

    整理得:(dp[k]-dp[j])/(b[j+1]-b[k+1]) < a[i]

    所以slope(i,j) = (dp[i]-dp[j])/(b[j+1]-b[i+1])

    由于a[i]非降,所以用单调队列维护下凸壳即可。

AC Code:

 #include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <algorithm>
#define MAX_N 50005 using namespace std; struct Rect
{
long long a,b;
Rect(long long _a,long long _b)
{
a=_a; b=_b;
}
Rect(){}
friend bool operator < (const Rect &x,const Rect &y)
{
return x.a!=y.a ? x.a<y.a : x.b<y.b;
}
}; int n;
int q[MAX_N];
long long dp[MAX_N];
Rect x[MAX_N]; void read()
{
cin>>n;
for(int i=;i<=n;i++)
{
cin>>x[i].a>>x[i].b;
}
} inline double slope(int i,int j)
{
return (double)(dp[i]-dp[j])/(x[j+].b-x[i+].b);
} void work()
{
sort(x+,x++n);
int tot=;
for(int i=;i<=n;i++)
{
while(tot && x[i].b>=x[tot].b) tot--;
x[++tot]=x[i];
}
x[tot+]=Rect(,);
int l=,r=;
q[]=,dp[]=;
for(int i=;i<=tot;i++)
{
while(l<r && slope(q[l],q[l+])<=x[i].a) l++;
dp[i]=dp[q[l]]+x[i].a*x[q[l]+].b;
while(l<r && slope(q[r],i)<slope(q[r-],q[r])) r--;
q[++r]=i;
}
cout<<dp[tot]<<endl;
} int main()
{
read();
work();
}