状态定义:
dp[i]:打印n个字符最小的磨损值
问题分析:
对于M来说:
如果没有M,只需要每打一个字启动一次即可。
如果M超级大,只需启动一次打完所有字即可。
由此可知,M决定了打印机启动的次数。对于Ci来说
显然: 是C数组的前缀和。dp[i]的状态转移公式(从第
j+1
个字符到第i
个字符)为:其中j
是我们要枚举的点,但是这样一来,时间复杂度就是的-
斜率优化:
假设i
点是由j
或k
点跳转而来(不妨设k<j
)。那么j
点优于k
的条件是:化简后得到:再令,则上式可以转化为:由此可见,如果点j和点k的斜率如果小于2sum[i],那么就可以说点j优于点k。
为了更好地观察最终可能的结果集和,我们再来看一种凸情形:
我们能轻易地给出以下三种可能的关系:j
优于k
;k
优于p
,最优点为j
j
优于k
;p
优于k
,最优点为p
或者j
k
优于j
;p
优于k
,最优点为p
我们可以发现,最优点要么是j
,要么是p
,反正不可能是凸出来的k
点。由此我们可知最终的点集必须是一幅斜率递增的图像。当新插入的点发现斜率比前一对点的斜率更小,如图:则x5
可以被剔除
x1
开始寻找第一个斜率大于2sum[i]
的一对点,不妨设为x3
和x4
,从上述式子的意义我们可以知道x4
并没有比x3
更优,所以从x3
点出发到i
的磨损是最低的。同时,维护这样的一个结构其实有一个名字叫做:单调队列
完整代码:
#include<iostream>
using namespace std;
#define MAX_N 1000000
#define SQ(a) ((a) * (a))
long long c[MAX_N + 5], sum[MAX_N + 5];
long long f[MAX_N + 5], dp[MAX_N + 5];
int q[MAX_N + 5], head, tail = 0;
int n, M;
void set(int i, int j) {
dp[i] = dp[j] + SQ(sum[i] - sum[j]) + M;
f[i] = dp[i] + SQ(sum[i]);
return ;
}
double slope(int i, int j) {
return 1.0 * (f[i] - f[j]) / (sum[i] - sum[j]);
}
int main() {
cin >> n >> M;
for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> c[i], sum[i] = sum[i - 1] + c[i];
q[tail++] = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
while (tail - head >= 2 && slope(q[head], q[head + 1]) <= 2 * sum[i]) ++head;
set(i, q[head]); // 从单调队列的头部节点进行转移
while (tail - head >= 2 && slope(q[tail - 1], q[tail - 2]) > slope(q[tail - 1], i)) --tail;
q[tail++] = i;
}
cout << dp[n] << endl;
return 0;
}