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01 分数规划

时间:2024-09-02 22:47:11浏览次数:11  
标签:分数 le frac sum 贡献 01 例题 规划

问题模型

给定 \(a,b\) 两个长度为 \(n\) 的序列,求下列式子最大值:

\[\frac{\sum_{i = 1} ^ {n} a_i · x_i}{\sum_{i = 1} ^ {n} b_i · x_i} \]

其中 \(\forall i \in [1, n], x_i \in \left \{1, 0 \right \}\)。

解法

不妨设我们已经求出了这个最大值 \(k\)。

那么有:

\[\frac{\sum_{i = 1} ^ {n} a_i · x_i}{\sum_{i = 1} ^ {n} b_i · x_i} \le k \]

把分母移过去:

\[\sum_{i = 1} ^ {n} a_i · x_i \le k · \sum_{i = 1} ^ {n} b_i · x_i \]

再移右边:

\[\sum_{i = 1} ^ {n} a_i · x_i - k · \sum_{i = 1} ^ {n} b_i · x_i \le 0 \]

\(k\) 乘进 \(\sum\) 里面:

\[\sum_{i = 1} ^ {n} a_i · x_i - \sum_{i = 1} ^ {n} k · b_i · x_i \le 0 \]

合并 \(\sum\):

\[\sum_{i = 1} ^ {n} a_i · x_i - k · b_i · x_i \le 0 \]

提出 \(x_i\):

\[\sum_{i = 1} ^ {n} x_i · (a_i - k · b_i) \le 0 \]

于是一个整体贡献被我们拆成了单体贡献。

不难发现 \(k\) 影响整个式子的单调性,考虑二分 \(k\)。

此时 \(x_i\) 的取值是由 \(i\) 位置所对应的贡献决定的,把每个贡献算出来之后再去作文章。

举个例子,约束 \(\sum_{i = 1} ^ n [x_i] \le k\) 时,将贡献从大到小排序,至多取前 \(k\) 个大于 \(0\) 的贡献即可。

有时可能会与 01 背包和生成树等结合起来,具体的会在下面的例题部分细讲。

例题

标签:分数,le,frac,sum,贡献,01,例题,规划
From: https://www.cnblogs.com/endswitch/p/18393698

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