题意:
Description
P教授要去看奥运,但是他舍不下他的玩具,于是他决定把所有的玩具运到北京。他使用自己的压缩器进行压
缩,其可以将任意物品变成一堆,再放到一种特殊的一维容器中。P教授有编号为1…N的N件玩具,第i件玩具经过
压缩后变成一维长度为Ci.为了方便整理,P教授要求在一个一维容器中的玩具编号是连续的。同时如果一个一维容
器中有多个玩具,那么两件玩具之间要加入一个单位长度的填充物,形式地说如果将第i件玩具到第j个玩具放到一
个容器中,那么容器的长度将为 x=j-i+Sigma(Ck) i<=K<=j 制作容器的费用与容器的长度有关,根据教授研究,
如果容器长度为x,其制作费用为(X-L)^2.其中L是一个常量。P教授不关心容器的数目,他可以制作出任意长度的容
器,甚至超过L。但他希望费用最小.
Input
第一行输入两个整数N,L.接下来N行输入Ci.1<=N<=50000,1<=L,Ci<=10^7
Output
输出最小费用
Sample Input
5 4
3
4
2
1
4
Sample Output
1
解题方法:
<nobr> dp[i]=min(dp[j]+(sum[i]−sum[j]+i−j−1−L)2)(j<i)。 </nobr>
<nobr> 令f[i]=sum[i]+i,c=1+l,则dp[i]=min(dp[j]+(f[i]−f[j]−c)2) </nobr>
这个形式的式子就是典型的斜率优化了,我们把式子展开之后并且移项可以得到:
<nobr> dp[k]+f[i]2−2∗f[i]∗(f[k]+c)+(f[k]+c)2<=dp[j]+f[i]2−2∗f[i]∗(f[j]+c)+(f[j]+c)2 </nobr>
约简得:
<nobr> dp[k]−2∗f[i]∗(f[k]+c)+(f[k]+c)2<=dp[j]−2∗f[i]∗(f[j]+c)+(f[j]+c)2 </nobr>
<nobr> 即(dp[k]+(f[k]+c)2−dp[j]−(f[j]+c)2)/2∗(f[k]−f[j])<=f[i] </nobr>
f[i]是单调递增的,我们使用队列维护一个下凸壳,每次取出队头作为决策。
加入决策i时,令队尾为que[tail],前一个为que[tail-1]
满足斜率(que[tail],i)<斜率(q[tail-1],q[tail])时,显然队尾是无效的,将其弹出。
代码如下:
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 50005;
#define rep(i, a, b) for(int i = a; i <= b; i++)
int n, L, head, tail, c[N], que[N];
long long sum[N], dp[N], C;
long long sqr(long long x){
return x * x;
}
double getxl(int j, int k){
return (dp[k] - dp[j] + sqr(sum[k] + C) - sqr(sum[j] + C)) / (2.0 * (sum[k] - sum[j]));
}
int main(){
while(scanf("%d%d", &n, &L) != EOF){
C = L + 1;
rep(i, 1, n) scanf("%d", &c[i]);
sum[0] = 0;
rep(i, 1, n) sum[i] = sum[i-1] + c[i];
rep(i, 1, n) sum[i] = sum[i] + i;
head =1;
tail = 0;
que[++tail] = 0;
rep(i, 1, n){
while(head < tail && getxl(que[head], que[head+1]) <= sum[i]) head++;
dp[i] = dp[que[head]] + sqr(sum[i] - sum[que[head]] - C);
while(head < tail && getxl(que[tail], i) <= getxl(que[tail-1], que[tail])) tail--;
que[++tail] = i;
}
printf("%lld\n", dp[n]);
}
return 0;
}