#斜率优化,动态规划#jzoj 2318 洛谷 3628 bzoj 1911 特别行动队

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分析

首先给出朴素的方程( s [ i ] = ∑ j = 1 i x [ j ] s[i]=\sum_{j=1}^{i}x[j] s[i]=j=1ix[j])
d p [ i ] = m i n { d p [ j ] + a ( s [ i ] − s [ j ] ) 2 + b ( s [ i ] − s [ j ] ) + c } dp[i]=min\{dp[j]+a(s[i]-s[j])^2+b(s[i]-s[j])+c\} dp[i]=min{dp[j]+a(s[i]s[j])2+b(s[i]s[j])+c}
然后分析 k ( j &lt; k ) 比 j k(j&lt;k)比j k(j<k)j更优时,那么
d p [ k ] + a ( s [ i ] − s [ k ] ) 2 + b ( s [ i ] − s [ k ] ) ≥ d p [ j ] + a ( s [ i ] − s [ j ] ) 2 + b ( s [ i ] − s [ j ] ) dp[k]+a(s[i]-s[k])^2+b(s[i]-s[k])\geq dp[j]+a(s[i]-s[j])^2+b(s[i]-s[j]) dp[k]+a(s[i]s[k])2+b(s[i]s[k])dp[j]+a(s[i]s[j])2+b(s[i]s[j])
再进一步得到
d p [ k ] + a s [ k ] 2 − 2 a s [ i ] s [ k ] − b s [ k ] ≥ d p [ j ] + a s [ j ] 2 − 2 a s [ i ] s [ j ] − b s [ j ] dp[k]+as[k]^2-2as[i]s[k]-bs[k]\geq dp[j]+as[j]^2-2as[i]s[j]-bs[j] dp[k]+as[k]22as[i]s[k]bs[k]dp[j]+as[j]22as[i]s[j]bs[j]
移项后得到
d p [ k ] − d p [ j ] + a s [ k ] 2 − a s [ j ] 2 − b ( s [ k ] − s [ j ] ) ≥ 2 a s [ i ] ( s [ k ] − s [ j ] ) dp[k]-dp[j]+as[k]^2-as[j]^2-b(s[k]-s[j])\geq 2as[i](s[k]-s[j]) dp[k]dp[j]+as[k]2as[j]2b(s[k]s[j])2as[i](s[k]s[j])
最后得到
d p [ k ] − d p [ j ] s [ k ] − s [ j ] + a ( s [ k ] + s [ j ] ) ≥ 2 a s [ i ] + b \frac{dp[k]-dp[j]}{s[k]-s[j]}+a(s[k]+s[j])\geq 2as[i]+b s[k]s[j]dp[k]dp[j]+a(s[k]+s[j])2as[i]+b
分析 2 a s [ i ] + b 2as[i]+b 2as[i]+b单调递减,所以说维护的是上凸壳,然后就可以 O ( n ) O(n) O(n)解决


代码

#include <cstdio>
#include <cctype>
#define rr register
#define w(x) ((x)*(x))
#define max(a,b) (((a)>(b))?(a):(b))
using namespace std;
int n,s[1000001],q[1000001];
long long a,b,c,dp[1000001];
inline signed iut(){rr int ans=0,f=1; rr char c=getchar();while (!isdigit(c)&&c!='-') c=getchar();if (c=='-') c=getchar(),f=-f;while (isdigit(c)) ans=(ans<<3)+(ans<<1)+(c^48),c=getchar();return ans*f;
}
inline double slope(int x,int y){if (s[y]==s[x]) return 1e18;else return 1.0*(dp[y]-dp[x])/(s[y]-s[x])+a*(s[x]+s[y]);
}
signed main(){n=iut(); a=iut(); b=iut(); c=iut();for (rr int i=1;i<=n;++i) s[i]=s[i-1]+iut();for (rr int i=1,head=1,tail=1;i<=n;++i){while (head<tail&&slope(q[head],q[head+1])>=(a*s[i]<<1)+b) ++head;dp[i]=dp[q[head]]+a*w(s[i]-s[q[head]])+b*(s[i]-s[q[head]])+c;while (head<tail&&slope(q[tail-1],q[tail])<slope(q[tail],i)) --tail;q[++tail]=i;}return !printf("%lld",dp[n]);
}

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