P1070 道路遊戲(單調佇列+動態規劃)
這道題分了三類,
對於 40%的資料, 2≤n≤40,1≤m≤40
對於 90%的資料,2≤n≤200,1≤m≤200
對於 100%的資料2≤n≤1000,1≤m≤1000,1≤p≤m
先說狀態轉移方程:f[i][j]表示在i時刻在j工廠買了一個機器人
f[i][j]=max{f[i+k][y]+sum-need[j]}(其中sum表示從第i時刻開始,機器人從第j個工廠開始收集金幣,經過k步所能收集的金幣數,money表示從j工廠買機器人需要的金幣數,0<=y<=n-1)
如果不採用任何優化的話,只能得40%的分,我們先採取第一步優化:在狀態轉移的過程中,我們枚舉了i,j,k,y。資料範圍是200的時候就爆了。其實我們完全可以不需要列舉y。我們可以用opt陣列來儲存第i行f[i][j]的最大值,要用的時候直接呼叫就行了(不需要再列舉一遍j)。
程式如下:
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
const int maxans=100*1000+10;
int n,m,p,a[1100][1100],f[1100][1100],need[1100],opt[1100];
int add(int fac,int step,int tim)
{
int num=0;
for(int i=0;i<step;++i){
num+=a[(fac+i)%n][tim+i];
}
return num;
}
void prepare()
{
opt[m]=0 ;
for(int i=0;i<n;++i)
f[m][i]=0;
for(int i=m-1;i>=0;--i){
for(int j=0;j<n;++j){
int sum=0;
for(int k=1;k<=min(p,m-i);++k){
sum+=a[(j+k-1)%n][i+k-1];
f[i][j]=max(f[i][j],opt[i+k]+sum-need[j]);
}
opt[i]=max(opt[i],f[i][j]);
}
}
}
void readin()
{
cin>>n>>m>>p;
for(int i=0;i<n;++i){
for(int j=0;j<m;++j){
cin>>a[i][j];
}
}
for(int i=0;i<n;++i)
cin>>need[i];
}
int main()
{
readin();
for(int i=0;i<=1010;++i){
for(int j=0;j<=1010;++j){
f[i][j]=-maxans;
}
}
for(int i=0;i<=1010;++i)
opt[i]=-maxans;
prepare();
cout<<opt[0]<<endl;
return 0;
}
當資料範圍是200的時候,在一秒內計算200^3完全可以。但是如果是1000的範圍內的話,就會超時,所以我們要請出最後的王牌——
單調佇列!!!
首先,讓我們瞭解一下神馬是單調佇列:
但是——這道題不是直線上的單調佇列,而是斜線上的。
s[i][j]表示i,j所在的這一條斜線到第一行的和,遞推關係式為:
s[i+1][(j+1)%n]=s[i][j]+a[i+1][(j+1)%n];
其中,所有(j-i+n)%n得到的數相同的都為一條斜線
opt[i+k]和s[i][j]都和j有關,所以我們可以將二者的和儲存在queue陣列中,在求f[i][j]的時候再呼叫。
先將所有的s陣列求出來,以便呼叫,狀態轉移方程如上~;
有了s陣列,先將opt陣列附一個很小的值(但是要注意opt[m]=0)之後我們就可以求queue(了!opt[i]在求完f[i][j]的時候再更新,轉移方程為:opt[i]=max(opt[i],f[i][j]))
其中,head表示投指標。tail表示尾指標,當且僅當
tail[k]>=head[k]&&x>=queue[k][tail[k]][1]時才需要做,因為是求最大值,這個數列是一個單調遞減的數列如果後面加進來的數大於queue陣列尾的數,這個陣列尾的數就沒有用了,tail–,同理,如果這個陣列頭太遙遠,超過了可執行步數,head++;
最後獻上程式碼~~~
#include<iostream>
using namespace std;
const int maxans=100*1000+10;
int n,m,p,a[1100][1100],f[1100][1100],need[1100],opt[1100];
int s[1100][1100],queue[1100][1100][2],head[1100],tail[1100];
void readin()
{
cin>>n>>m>>p;
for(int i=0;i<n;++i){
for(int j=0;j<m;++j){
cin>>a[j][i];
}
}
for(int i=0;i<n;++i)
cin>>need[i];
for(int i=0;i<n;++i)
s[0][i]=a[0][i];
for(int i=0;i<=m-1;i++){
for(int j=0;j<n;++j){
s[i+1][(j+1)%n]=s[i][j]+a[i+1][(j+1)%n];
}
}
}
void work()
{
for(int i=0;i<n;++i)
head[i]=1;
for(int i=m-1;i>=0;--i)
opt[i]=-maxans;
for(int i=m-1;i>=0;--i){
for(int j=0;j<n;++j){
int k=(j-i+n)%n;
int x=opt[i+1]+s[i][j];
int maxstep=min(m-i,p);
while(tail[k]>=head[k]&&x>=queue[k][tail[k]][1])
tail[k]--;
queue[k][++tail[k]][0]=i+1;
queue[k][tail[k]][1]=x;
if(queue[k][head[k]][0]>i+maxstep)
head[k]++;
f[i][j]=queue[k][head[k]][1]-need[j];
if(i>0)
f[i][j]-=s[i-1][(j+n-1)%n];
opt[i]=max(opt[i],f[i][j]);
}
}
}
int main()
{
readin();
work();
cout<<opt[0]<<endl;
return 0;
}
其實寫完這篇部落格,我個人是濛濛懵逼的。。。