WQS 二分 & 凸最佳化dp

LightningCreeper發表於2024-06-10

WQS 二分

決策單調性,四邊形不等式

\(O(nk\log n) \to O(n\log n)\)

想法

轉移轉成最短路。

最短路,轉移代價 \(\to\) 邊權。

恰好選 k 條邊的最短路為 \(f\)

\(f\) 必須有凸性。

加上額外代價\(\lambda\):

  • \(\lambda \to \inf\), 選 1 邊

  • \(\lambda \to -\inf\), 選 n 邊

  • 二分

最小化 \(\lambda k+f_k\)

滿足四邊形不等式一定凸。

\[2f_{k+1} \le f_k+f_{k + 2} \]

通常跟決策單調性一起用。

\[w(i,j) \to w(i,j)+\lambda \]

對於滿足四邊形不等式的序列DP可做到 \(O(n\log n \log W)\)

對於有的二維限制就 wqs二分套 wqs 二分。

題目

[IOI2016] aliens

如果一個點在對角線下面,翻上去。

如果一個點右上角有點,就直接把這個點刪掉。

對剩下的點作 DP

\(j + 1 \to i\), 減去重疊部分。

因為拍的越多越優,所以直接拍 \(k\) 張。

tree

板子。

Rikka with K-Match

因為可以用費用流,所以是凸性。

注意wqs二分上限 \(n*m*W\)

有可能當 \(k \to k+1\) 時,可能 \(0 \to \dfrac{nmW}{2}\)

林克卡特樹林克卡特樹

等價於搞 k+1 個連通塊然後直徑加起來。

直接樹形DP。

凸性出題人告訴了。

凸性最佳化DP

例題

sequence

\(a_i:=a_i-i\)\(b_i:=b_i-i\)

\(dp_{i,j}\) 考慮到\(i\), \(b_i=j\)

\[dp_{i,j}=\min \left\{ dp_{i-1,k} \right\} + |j-a_i| \]

  1. \(dp_{i,*}\), 凸
  2. 維護函式拐點

習題

  • A New Begining

  • Sequence Transformation

  • Make a Permutation!

  • 【UER #8】雪災與外賣

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