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BZOJ1492 貨幣兌換 CDQ分治優化DP

inpu noi2007 cas 保留 圖片 我們 但是 gpo 實現

1492: [NOI2007]貨幣兌換Cash

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Description

小Y最近在一家金券交易所工作。該金券交易所只發行交易兩種金券:A紀念券(以下簡稱A券)和 B紀念券(以下 簡稱B券)。每個持有金券的顧客都有一個自己的帳戶。金券的數目可以是一個實數。每天隨著市場的起伏波動, 兩種金券都有自己當時的價值,即每一單位金券當天可以兌換的人民幣數目。我們記錄第 K 天中 A券 和 B券 的 價值分別為 AK 和 BK(元/單位金券)。為了方便顧客,金券交易所提供了一種非常方便的交易方式:比例交易法 。比例交易法分為兩個方面:(a)賣出金券:顧客提供一個 [0,100] 內的實數 OP 作為賣出比例,其意義為:將 OP% 的 A券和 OP% 的 B券 以當時的價值兌換為人民幣;(b)買入金券:顧客支付 IP 元人民幣,交易所將會兌 換給用戶總價值為 IP 的金券,並且,滿足提供給顧客的A券和B券的比例在第 K 天恰好為 RateK;例如,假定接 下來 3 天內的 Ak、Bk、RateK 的變化分別為: 技術分享圖片
假定在第一天時,用戶手中有 100元 人民幣但是沒有任何金券。用戶可以執行以下的操作: 技術分享圖片 註意到,同一天內可以進行多次操作。小Y是一個很有經濟頭腦的員工,通過較長時間的運作和行情測算,他已經 知道了未來N天內的A券和B券的價值以及Rate。他還希望能夠計算出來,如果開始時擁有S元錢,那麽N天後最多能 夠獲得多少元錢。

Input

輸入第一行兩個正整數N、S,分別表示小Y能預知的天數以及初始時擁有的錢數。接下來N行,第K行三個實數AK、B K、RateK,意義如題目中所述。 測試數據設計使得精度誤差不會超過10^-7。
對於40%的測試數據,滿足N ≤10;
對於60%的測試數據,滿足N ≤1 000;
對於100%的測試數據,滿足N ≤100 000; 對於100%的測試數據,滿足:0<AK≤10;0<BK≤10;0<RateK≤100;MaxProfit≤10^9。 【提示】 1.輸入文件可能很大,請采用快速的讀入方式。 2.必然存在一種最優的買賣方案滿足: 每次買進操作使用完所有的人民幣; 每次賣出操作賣出所有的金券。

Output

只有一個實數MaxProfit,表示第N天的操作結束時能夠獲得的最大的金錢數目。答案保留3位小數。

Sample Input

3 100
1 1 1
1 2 2
2 2 3

Sample Output

225.000

HINT

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(轉載請註明原文地址:http://www.cnblogs.com/LadyLex/p/8028556.html )

終於把CDQ維護凸殼學了……

那麽既然題目已經給提示2了,我們就可以針對性的設$f[i]$為第i天獲得的最多A券數,$ans[i]$為第i天的最大獲利,那麽我們要求的就是ans[n]了。

這個dp顯然是可以$O(n^{2})$解決的……但是這樣拿不了後面的分數。

然後你就想啊,肯定要優化啊……然後你就可以化出一個斜率的式子來。

對於$ans[i]$的決策,我們設兩天j和k,j比k優秀的話,就會有

$(f[j]-f[k])*a[i]+(f[j]/rate[j]-f[k]/rate[k])*b[i]>0$

再設$g[i]=f[i]/rate[i]$(也就是第i天獲得的最多B券數),為了處理不等式的符號我們設$f[j]<f[k]$

所以有:

$(g[j]-g[k])*b[i]>-(f[j]-f[k])*a[i]$

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

(當然,實際情況是有$f[j]==f[k]$,即斜率不存在的情況存在的,到時候還要討論。)

那麽我們轉化到一些坐標為(f[i],g[i])的二維平面的點上來。

我們建立一個這些點的上凸殼,然後在凸殼上二分最靠左的最後一個滿足$k(point(x),point(x+1))<-a[i]/b[i]$的點x,

那麽$x+1$就是最優秀的取值,也即本次決策點。

但是你發現這個f[i]不隨i單調……那麽我們考慮splay或者CDQ

打個J的splay啊

那麽我們CDQ維護凸殼並且決策就好了……

具體實現是讓$f[i]$有序之後按照正常方法建凸殼,然後讓$-a[i]/b[i]$有序(我是從大到小排序),單調掃一邊完成決策。

怎麽讓這倆有序呢……一是大力sort,復雜度$O(nlog^{2}n)$,一是歸並排序,復雜度$O(nlogn)$

兩種方法我都打了一下……感覺少個$logn$沒快到哪去,也沒長到哪去……

如果復雜度可行還是打$log^{2}$吧……

兩份代碼:

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 1 #include <cstdio>
 2 #include <cstring>
 3 #include <algorithm>
 4 using namespace std;
 5 #define eps 1e-8
 6 #define N 100010
 7 #define db double
 8 #define inf 0x7fffffff
 9 #define sign(a) (((a)>-eps)-((a)<eps))
10 int n,top,sta[N],id[N],tmp[N],idk[N],tmpk[N],match[N];
11 db ans[N],ak[N],bk[N],rate[N],f[N],g[N];
12 inline db max(db a,db b){return a>b?a:b;}
13 inline bool comp(const int &a,const int &b)
14     {return f[a]<f[b] || ( sign(f[a]-f[b])==0&&g[a]<g[b] );}
15 inline double k(int a,int b)
16 {
17     if(sign(f[a]-f[b])==0)return sign(g[a]-g[b])*inf;
18     return (g[a]-g[b])/(f[a]-f[b]);
19 }
20 inline bool compk(const int &a,const int &b)
21     {return sign( (-ak[a]/bk[a]) - (-ak[b]/bk[b]) ) >0 ;}
22 inline void CDQ(int l,int r)
23 {
24     if(l==r){g[l]=f[l]/rate[l];return;}
25     register int hd1,i,t,mi=l+r>>1,p=l-1,q=mi,h=l-1;
26     for(i=l;i<=r;++i)
27         if(match[idk[i]]<=mi)tmpk[++p]=idk[i];
28         else tmpk[++q]=idk[i];
29     for(i=l;i<=r;++i)idk[i]=tmpk[i];
30     CDQ(l,mi);
31     for(top=0,i=l;i<=mi;++i)
32     {
33         while(top>1 && k(sta[top-1],sta[top]) < k(sta[top],id[i]) )--top;
34         sta[++top]=id[i];
35     }
36     for(hd1=1,i=mi+1;i<=r;++i)
37     {
38         t=match[idk[i]];
39         while(  hd1<top&&sign(  k(sta[hd1],sta[hd1+1]) - (-ak[t]/bk[t]) ) >=0  )++hd1;
40         ans[t]=max(ans[t],f[sta[hd1]]*ak[t]+g[sta[hd1]]*bk[t]);
41     }
42     for(i=mi+1;i<=r;++i)
43         t=match[idk[i]],ans[t]=max(ans[t],ans[t-1]),f[t]=ans[t]*rate[t]/(ak[t]*rate[t]+bk[t]);
44     CDQ(mi+1,r);
45     p=l,q=mi+1,h=l;
46     while(p<=mi&&q<=r)
47         if(comp(id[p],id[q]))tmp[h++]=id[p++];
48         else tmp[h++]=id[q++];
49     while(p<=mi)tmp[h++]=id[p++];
50     while(q<=r)tmp[h++]=id[q++];
51     for(i=l;i<=r;++i)id[i]=tmp[i];
52 }
53 int main()
54 {
55     register int i,j;
56     scanf("%d%lf",&n,&ans[1]);
57     for(i=1;i<=n;++i)
58         scanf("%lf%lf%lf",&ak[i],&bk[i],&rate[i]);
59     f[1]=ans[1]*rate[1]/(ak[1]*rate[1]+bk[1]);
60     for(i=1;i<=n;++i)id[i]=idk[i]=match[i]=i;
61     sort(match+1,match+n+1,compk);
62     CDQ(1,n);
63     printf("%.3f\n",ans[n]);
64 }
nlogn 技術分享圖片
 1 #include <cstdio>
 2 #include <cstring>
 3 #include <algorithm>
 4 using namespace std;
 5 #define eps 1e-8
 6 #define N 100010
 7 #define db double
 8 #define inf 0x7fffffff
 9 #define sign(a) (((a)>-eps)-((a)<eps))
10 int n;
11 db ans[N],ak[N],bk[N],rate[N],f[N],g[N];
12 inline db max(db a,db b){return a>b?a:b;}
13 int top,sta[N];
14 int id[N],tmp[N],idk[N];
15 inline bool comp(const int &a,const int &b)
16 {
17     return f[a]<f[b] || ( sign(f[a]-f[b])==0&&g[a]<g[b] );
18 }
19 inline double k(int a,int b)
20 {
21     if(sign(f[a]-f[b])==0)
22         return sign(g[a]-g[b])*inf;
23     return (g[a]-g[b])/(f[a]-f[b]);
24 }
25 inline bool compk(const int &a,const int &b)
26 {
27     return sign( (-ak[a]/bk[a]) - (-ak[b]/bk[b]) ) >0 ;
28 }
29 inline void CDQ(int l,int r)
30 {
31     if(l==r){g[l]=f[l]/rate[l];return;}
32     register int hd1,i,mi=l+r>>1;
33     CDQ(l,mi);
34     for(i=mi+1;i<=r;++i)id[i]=i;sort(id+l,id+mi+1,comp);
35     for(i=mi+1;i<=r;++i)idk[i]=i;sort(idk+mi+1,idk+r+1,compk);
36     for(top=0,i=l;i<=mi;++i)
37     {
38         while(top>1 && k(sta[top-1],sta[top]) < k(sta[top],id[i]) )--top;//****
39         sta[++top]=id[i];
40     }
41     for(hd1=1,i=mi+1;i<=r;++i)
42     {
43         while(  hd1<top&&sign(  k(sta[hd1],sta[hd1+1]) - (-ak[idk[i]]/bk[idk[i]]) ) >=0  )++hd1;
44             ans[idk[i]]=max(ans[idk[i]],f[sta[hd1]]*ak[idk[i]]+g[sta[hd1]]*bk[idk[i]]);
45     }
46     for(i=mi+1;i<=r;++i)
47         ans[i]=max(ans[i],ans[i-1]),f[i]=ans[i]*rate[i]/(ak[i]*rate[i]+bk[i]);
48     CDQ(mi+1,r);
49 }
50 int main()
51 {
52     register int i,j;
53     scanf("%d%lf",&n,&ans[1]);
54     for(i=1;i<=n;++i)
55         scanf("%lf%lf%lf",&ak[i],&bk[i],&rate[i]);
56     f[1]=ans[1]*rate[1]/(ak[1]*rate[1]+bk[1]);
57     for(i=1;i<=n;++i)id[i]=i;
58     CDQ(1,n);
59     printf("%.3f\n",ans[n]);
60 }
nlog^2n

BZOJ1492 貨幣兌換 CDQ分治優化DP