hnoi 2009 通往城堡之路

2021-05-24 13:17:25 字數 1470 閱讀 1033

這道題並不是我想出來的。。是看了網上乙個程式然後自己yy出這個程式是幹什麼的。。

這裡再放我的**,其實和他的差不多,只是這樣方便看下文

然後大家看完了那篇文章之後如果沒懂(反正我當時是沒懂

這個程式首先對於原來的序列求出乙個解的下限,然後不斷的調整,直到得出可行解,

首先,初始解是乙個不斷下降的序列,而且每次下降的幅度都取到極限(也就是題目中的d值)。

(注意,在初始解中,最後乙個點的高度也是被改變了的。)那麼,我們可以很容易的證明,對於乙個可行解,每乙個點的高度對於初始解都是不下降的,因為只有這樣才能是它符合題意,同時我們需要把可行解的最後一項調整為原來的數才行。

首先,說明一下調整的規則。因為最終答案對於初始解一定是不下降的,所以我們的規則如果合理,可以使調整方向只向上不向下。

每次調整,我們都只從乙個數開始到最後乙個數都向上調同樣的高度,因為這樣可以保證我調整後使費用減小的前提下序列依然符合要求,即相鄰兩個數的差小於等於d。

接著解釋一下s的作用。s表示的時從當前這個數到最後乙個數中(當前解小於原數的個數)-(當前解大於原數的個數)。因為我們調整時是將這一段序列都往上調,所以乙個數比原解小,則對於它的調整會使改變量減少,即費用降低;否則,會使改變量增大,即費用公升高。

我 們在調整過程中,必須時刻保證相鄰的兩數相差不大於d,所以要特別的處理一些情況(詳見程式)。而且,在一次調整時,我們必須保證本來低於原數的當前解不 能超過原數,因為若一次改變中解從低於原數變為了高於原數,那麼它對於費用的改變量就不再是單調的了,所以我們每次的改變值不能超過min(原數-當前 解)【注意,這裡僅計算當前解小於原數的那些數】,然後,當我們把最後乙個數的解調整成了當前解,那麼就得出了答案。

現在,還存在乙個問題,就是得出的答案是否一定為最優解。

那麼,我們只需要要證明以下結論就可以了:

1.使序列中的一段區間上公升,不會使費用更小;

2.使序列中的一段區間下降,不會使費用更小。

首先證明第乙個結論:

對於一段區間,若它不上調只有兩個可能:

1.這段區間內的s值不為正數,那麼上調不會使解更優;

2. 這段區間隨一直到末尾的區間上調,但最後乙個解已到達原數,不能再上調。那麼,若是這一段區間繼續上調,則會使此區間最後乙個數與下乙個數的差值大於d, 因為在初始解中的差值是達到極限d的,切這段區間一直隨末尾上調,那麼它們直接的差並未減小,所以繼續上調此區間必定會是差值增大,不符合條件。

綜上所述,上調一段區間不會在符合題意的條件下使費用減小。

然後證第二個結論:

若可以使乙個區間下調,那麼它已經經過一段上調,因為初始解是保證不能下調的下限解。若這段區間下調,則可以看作原調整過程中的乙個逆過程,那麼使它下調不可能是費用減小,因為這不符合原演算法的規則。所以,下調一段區間也不會在符合題意的條件下使費用減小。

證畢。通過證明,我們可以知道,得到的解即為最優解,這個演算法是正確的。

通過分析,每次調整會使最少乙個數達到上界,所以演算法複雜度不超過o(n^2)。

這個問題得到了解決(雖然其實不是我解決的

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