莫名其妙被卡了好几天,然后突然想明白了,写篇题解。
题目链接。
题意
现在有 块蘑菇地,第 块蘑菇地初始有 个蘑菇,每天晚上一块地会长出 个蘑菇。
你每天早上可以选择一块地,并把这块地的所有蘑菇都拿走。
对每一个
求出,如果只有前
天早上你可以拿蘑菇,最多能拿多少。
。
题解
首先有一些比较简单的观察。
观察一:一块地不可能被采摘两次,因为如果被摘了两次,那么第一次采摘完全是可以省略掉的。
此时这一块地拿到的总蘑菇量不变,你还可以拿多出来这一天去采一块别的蘑菇地,稳赚不亏。
观察二:按照时间顺序,所有采摘的蘑菇地, 是递增的。
这个也很好理解,因为如果你已经确定了采集哪些蘑菇地,那么 的贡献就是确定的,你把
大的换到后面让他多长一些肯定更优。
那么这个时候就有一个
的暴力了。
首先将所有蘑菇地按照
升序进行排序,那么一定是先拿前面的再拿后面的。
设 表示从前 块蘑菇地里面,选出 块地,作为前 天采摘的目标,最多能有多少蘑菇。
转移比较简单,直接枚举第
块蘑菇地选不选就行。
转移方程是 。
那么考虑怎么优化这个东西呢,不妨想一想他有没有别的性质。
考虑相邻两天,采集蘑菇地的变化。
打个表或者自己瞎猜一下,都可以发现,第 天与第
天最优方案不同的地方,一定是恰好多采集了一块蘑菇地。
而不会出现,去掉
块蘑菇地,再添加
块蘑菇地这种情况。
为什么呢,假设
天的最优方案,少了
个蘑菇地而新添了
个蘑菇地(特殊的,如果有多个最优方案,选择 最小的那个):

图中的
表示蘑菇地两天的状态相同,
表示只有后一天选中,
表示只有前一天选中。
若 ,那么一定可以找到一对
和 ,使得他们中间只有 ,比如图中的绿色框内两块蘑菇地。
考虑设当前的答案为 ,将这两块地有 变成 的方案答案设为 。
如果有 ,说明
天这个方案不是最优的,违背了我们的假设。
这说明有 ,这同样是矛盾的。
因为如果
这个方案更优,那么在第
天的时候,这两块地就应该是现在
这个状态了,这说明第
天的方案又不是最优的。
这样,我们使用了反证法,证明第 天恰好比第 天多选了一块蘑菇地。
那么这个时候我们又有一个
做法,对于每一天,直接枚举新选的蘑菇地是哪一块,然后选择增量最大的那个加入方案。
这是一个非常好的性质,再看一下之前的 dp 转移。
如果 ,这说明最优方案是不选
这块蘑菇地。
否则 ,这说明最优方案是选择 这块蘑菇地。
那么考虑我们刚刚的结论,可以发现一定存在一个 ,满足对于 的部分,最优方案是不选 ,而对于 的部分,最优方案是选择 。
那么这个 dp 就可以直接使用平衡树维护了,每一次直接在平衡树上二分找到
的位置,然后分左右两侧分别转移。
左边的转移是直接不变就行,右边需要整体加一个等差数列,然后中间需要额外插入一个点。
这个做法是
的,显然太难写了,因为不仅需要区间加等差数列,还需要二分,你还得维护每一个子树的第一个和最后一个节点编号。
所以我们考虑一个稍微好写一点的做法,我们直接去维护相邻两项 dp
的差。
我们设 ,其中
,我们维护 的值。
首先来考虑 怎么找,可以发现
是满足
的最小的 。
而这个条件等价于 ,这个条件可以直接在平衡树上二分。
再写出 的转移式子:
那么我们就能写出
的转移式子
这样我们的平衡树就只需要维护区间加,而不是区间加等差数列了,并且由于这个二分只涉及到一个值,你也不需要记每一个子树的第一个或者最后一个点了,这实在是太牛了。
时间复杂度 。
代码
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