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线性动态规划

时间:2024-05-26 10:33:01浏览次数:15  
标签:状态 cnt ... max 序列 线性 动态 规划 转移

《算法设计与分析》期末复习

导弹拦截

https://www.luogu.com.cn/problem/P1020

定义状态 \(f(i)\) 为 \(1 ~ i\) 区间内的最大导弹拦截数量

有状态转移

\[f(j) = max { f(i) } + (a[j] <= a[i]) \]

直接赤裸裸的做状态转移,时间复杂度预计在 \(O(n^2)\),空间复杂度在 \(O(n)\)

考虑对于一组序列 $ { a_1, a_2, ..., a_n} $

维护的状态数组中提取出的最长不下降子序列为 $ {1, 1, ..., 2, ..., k} $

实际上对于状态数组中最后一段连续的值相同的序列,选择这段序列中任何一个对应的导弹作为结尾(也就是最后一个打下来的导弹)都合法,但是选择最高的那个必然是最优的

那么可以定义 $ cnt(1 ... num) $ 记录我们的答案,显而易见的是 $ cnt $ 具备一个不怎么严格的单调性

那么对于下标 $ j $,如果 $ a(j) <= a(cnt(num)) $,则 $ f(j) = f(cnt(num)) + 1, cnt(num + 1) = a(j)$

否则二分查找最大的元素 \(a(cnt(k))\) 满足 $ a(cnt(k)) <= a(j) $,把 $ cnt(k) $ 替换为 $ j $

第二问涉及到 Dilworth 定理在偏序集上的证明

打鼹鼠

https://www.luogu.com.cn/problem/P2285

容易证明,起点必然在某一个鼹鼠的出生位

容易想到以下状态转移

\[f(i, j, k) = max { f(i + dx, j + dy, k - 1) } + (a(i, j) == k) \]

空间上太复杂,算法实现上也不做人,必然涉及到记忆化搜索,考虑简化状态转移

实际上,对于题目的需求,坐标本身描述空间的属性意义不大,仅仅规定了从一个状态到另一个状态之间转移要付出的代价

完全可以将二维点抽象成按时间排列的一维的序列,两两之间的转移代价由 $ | x_i - x_j | + | y_i - y_j | $ 唯一确定

那么这题又变成了最长子序列的问题了,只不过不再是由“不下降”或者“不上升”这样的关系规定,而是由 $ | x_i - x_j | + | y_i - y_j | < k_i - k_j $ 这样的关系来规定

那么有状态转移:

\[f(i) = max { f(j) } + (| x_i - x_j | + | y_i - y_j | < k_i - k_j) \]

初始状态需要枚举起点:

\[f(k) = 1 \]

标签:状态,cnt,...,max,序列,线性,动态,规划,转移
From: https://www.cnblogs.com/sysss-blogs/p/18213380

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