CF834D. The Bakery(线段树优化dp 决策单调性优化dp)

简介: CF834D. The Bakery(线段树优化dp 决策单调性优化dp)

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题意:

将一个长度为 n 的序列分为 m段,使得总价值最大。

一段区间的价值表示为区间内不同数字的个数。

n≤35000,m≤50

思路:

考虑朴素的d p方程:d p [ i ] [ j ]表示将前i个数字分成j段得到的最大价值。

转移为d p [ i ] [ j ] = m a x ( d p [ k ] [ j − 1 ] + c n t [ k + 1 ] [ i ] )

其中c n t [ k + 1 ] [ i ]表示区间[ k + 1 , i ]的价值。

这样时间复杂度是O ( k n 2 )的,O ( k n )是无法优化的,看怎么能够优化c n t [ k + 1 ] [ i ]的计算。

正常的思路是开一个桶暴力维护,但是每个数作用的区间都是可以预处理出来的。假设第i个数上一次出现的位置为p r e i,那么只有在[ p r e i + 1 , i ]时,a i的贡献才是1。这样就变成了区间修改,区间求和,用线段树就可以维护。

由于m很小,在外层枚举m。对于d p [ i ] [ j ]建树,初值为d p [ i ] [ j − 1 ],表示第i个数跟前面的段在一起。然后对于每个a i都更新贡献的范围,同时更新后求出[ j − 1 , i ]的最大值。时间复杂度为O ( k n l o g n )

还有一种决策单调性优化dp的解法

代码:

// Problem: D. The Bakery
// Contest: Codeforces - Codeforces Round #426 (Div. 2)
// URL: https://codeforces.com/contest/834/problem/D?mobile=true
// Memory Limit: 256 MB
// Time Limit: 2500 ms
// 
// Powered by CP Editor (https://cpeditor.org)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef pair<int, int>PII;
inline ll read(){ll x = 0, f = 1;char ch = getchar();while(ch < '0' || ch > '9'){if(ch == '-')f = -1;ch = getchar();}while(ch >= '0' && ch <= '9'){x = x * 10 + ch - '0';ch = getchar();}return x * f;}
inline void write(ll x){if (x < 0) x = ~x + 1, putchar('-');if (x > 9) write(x / 10);putchar(x % 10 + '0');}
#define rep(i,a,b) for(int i=(a);i<=(b);i++)
#define per(i,a,b) for(int i=(a);i>=(b);i--)
ll ksm(ll a, ll b,ll mod){ll res = 1;while(b){if(b&1)res=res*a%mod;a=a*a%mod;b>>=1;}return res;}
#define read read()
#define debug(x) cout<<#x<<":"<<x<<endl;
const int maxn=35050,inf=0x3f3f3f3f;
int n,m,a[maxn];
int dp[maxn][55];
int pre[maxn],pos[maxn];
struct node{
  int l,r,laz,maxx;
}tr[maxn*4];
void pushup(int u){
  tr[u].maxx=max(tr[u<<1].maxx,tr[u<<1|1].maxx);
}
void pushdown(int u){
  if(tr[u].laz){
    tr[u<<1].maxx+=tr[u].laz;
    tr[u<<1|1].maxx+=tr[u].laz;
    tr[u<<1].laz+=tr[u].laz;
    tr[u<<1|1].laz+=tr[u].laz;
    tr[u].laz=0;
  }
}
void build(int u,int l,int r,int p){
  tr[u].l=l,tr[u].r=r;
  tr[u].laz=0;tr[u].maxx=0;
  if(l==r){
    tr[u].maxx=dp[l-1][p-1];
    return ;
  }
  int mid=(l+r)/2;
  build(u<<1,l,mid,p);build(u<<1|1,mid+1,r,p);
  pushup(u);
}
void update(int u,int l,int r,int ql,int qr){
  if(ql<=l&&r<=qr){
    tr[u].maxx++;
    tr[u].laz++;
    return ;
  }
  pushdown(u);
  int mid=(l+r)/2;
  if(ql<=mid) update(u<<1,l,mid,ql,qr);
  if(qr>mid) update(u<<1|1,mid+1,r,ql,qr);
  pushup(u);
}
int query(int u,int l,int r,int ql,int qr){
  if(ql<=l&&r<=qr){
    return tr[u].maxx;
  }
  pushdown(u);
  int mid=(l+r)/2;
  int ans=0;
  if(ql<=mid) ans=max(ans,query(u<<1,l,mid,ql,qr));
  if(qr>mid) ans=max(ans,query(u<<1|1,mid+1,r,ql,qr));
  return ans;
}
int main(){
  n=read,m=read;
  rep(i,1,n){
    a[i]=read;
    pre[i]=pos[a[i]]+1;
    pos[a[i]]=i;
  }
  for(int j=1;j<=m;j++){
    build(1,1,n,j);
    for(int i=1;i<=n;i++){
      update(1,1,n,pre[i],i);
      if(j-1<=i) dp[i][j]=query(1,1,n,j-1,i);
    }
  }
  write(dp[n][m]);
  return 0;
}

思路2:

20200401134307494.png

再用莫队维护某段区间的不同数的个数。

代码:

// Problem: D. The Bakery
// Contest: Codeforces - Codeforces Round #426 (Div. 2)
// URL: https://codeforces.com/contest/834/problem/D?mobile=true
// Memory Limit: 256 MB
// Time Limit: 2500 ms
// 
// Powered by CP Editor (https://cpeditor.org)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
typedef pair<ll, ll>PLL;
typedef pair<int, int>PII;
typedef pair<double, double>PDD;
typedef pair<string,string>PSS;
#define I_int ll
inline ll read(){ll x = 0, f = 1;char ch = getchar();while(ch < '0' || ch > '9'){if(ch == '-')f = -1;ch = getchar();}while(ch >= '0' && ch <= '9'){x = x * 10 + ch - '0';ch = getchar();}return x * f;}
inline void write(ll x){if (x < 0) x = ~x + 1, putchar('-');if (x > 9) write(x / 10);putchar(x % 10 + '0');}
#define read read()
#define closeSync ios::sync_with_stdio(0);cin.tie(0);cout.tie(0)
#define multiCase int T;cin>>T;for(int t=1;t<=T;t++)
#define rep(i,a,b) for(int i=(a);i<=(b);i++)
#define repp(i,a,b) for(int i=(a);i<(b);i++)
#define per(i,a,b) for(int i=(a);i>=(b);i--)
ll ksm(ll a, ll b,ll mod){ll res = 1;while(b){if(b&1)res=res*a%mod;a=a*a%mod;b>>=1;}return res;}
const int maxn=35050,mod=1e9+7;
const double pi = acos(-1);
int dp[maxn][50],a[maxn],n,m;
int cnt[maxn],ans,L=1,R;
void add(int x){
  cnt[x]++;
  if(cnt[x]==1) ans++;
}
void del(int x){
  cnt[x]--;
  if(!cnt[x]) ans--;
}
int cul(int l,int r){
  while(L<l) del(a[L++]);
  while(L>l) add(a[--L]);
  while(R<r) add(a[++R]);
  while(R>r) del(a[R--]);
  return ans;
}
void solve(int l,int r,int ql,int qr,int tot){
  if(l>r) return ;
  int mid=(l+r)/2,qmid=ql;
  for(int i=ql;i<=min(qr,mid);i++){
    int now=dp[i-1][tot-1]+cul(i,mid);
    if(now>dp[mid][tot]){
      dp[mid][tot]=now;qmid=i;
    }
  }
  solve(l,mid-1,ql,qmid,tot);
  solve(mid+1,r,qmid,qr,tot);
}
int main(){
  n=read,m=read;
    rep(i,1,n) a[i]=read;
  //  memset(dp,0x3f,sizeof dp);
    dp[0][0]=0;
    for(int i=1;i<=m;i++)
      solve(1,n,1,n,i);
    cout<<dp[n][m]<<"\n";
    return 0;    
}


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