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ssy中学暑假集训分数规划笔记

时间:2024-07-30 19:18:41浏览次数:13  
标签:分数 ssy sum mid times 暑假 frac 规划 集训

分数规划出现在了我们今天的模拟赛中,看在这个名字深得我心而且我能看懂证明和内容的份上,给开个专题吧!

\(1.定义\):

分数规划就是求分数的极值。
形象一点就是,给出\(a_i\)和\(b_i\),求一组\(w_i \in \{0,1\}\)最小化或者最大化下面的算式:

\[\frac{\sum_{i=1}^{n} a_i*w_i}{\sum_{i=1}^{n} b_i*w_i} \]

\(2.解法\):

最简单的一个方法是二分答案,我们二分一个\(mid\),假设上述算式 \(>\) \(mid\),也就是:

\[\frac{sum_{i=1}^{n} a_i*w_i}{\sum_{i=1}^{n} b_i*w_i} > mid \]

这里的符号可能不是\(>\)而是\(\ge\),甚至还可能是\(\le\),具体看题目,让你二分什么,答案就是什么,其实就是因题而异

那么我们给他化个简吧,就是这样:

\[ \sum_{i=1}^{n} a_i*w_i > mid \times \sum_{i=1}^{n} b_i*w_i \\=>\sum_{i=1}^{n} a_i*w_i - mid \times \sum_{i=1}^{n} b_i*w_i > 0 \]

显而易见,我们可以提出一个\(\sum_{i=1}^{n} w_i\),故原式为:

\[\sum_{i=1}^{n} w_i \times(a_i-mid \times b_i) > 0 \]

那么只要求出不等号左边的式子的最大值就行了。如果最大值比\(0\)要大,说明 \(mid\) 是可行的,否则不可行。


说了这么多,来补一下吧23333。

对于这个题,我们简化一下题意:

有\(n\)个物品,每个物品有两个权值\(a\)和\(b\),你需要确定一组\(w_i \in \{0,1\}\),使得 \(\frac{\sum a_i \times w_i}{\sum b_i \times w_i}\)最大,但是要求\(\sum w_i \times b_i \ge W\)。

本题多了分母至少为\(W\)的限制,因此无法再使用贪心。
可以考虑动态规划,把\(b_i\)作为第\(i\)个物品的重量,\(a_i - mid \times b_i\)作为第\(i\)个物品的价值,然后问题就转化成\(01\)背包,来个代码吧!

double f[1010];
bool check(double mid) {
  for (int i = 1; i <= W; i++) f[i] = -1e9;
  for (int i = 1; i <= n; i++)
    for (int j = W; j >= 0; j--) {
      int k = min(W, j + b[i]);
      f[k] = max(f[k], f[j] + a[i] - mid * b[i]);
    }
  return f[W] > 0;
}

标签:分数,ssy,sum,mid,times,暑假,frac,规划,集训
From: https://www.cnblogs.com/grz0306/p/18333192

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