動態 DP 學習筆記

2022-03-31 14:07:35 字數 1077 閱讀 7813

​ 對矩陣乘法和重鏈剖分有一定了解即可。

​ 首先我們這個題可以很簡單寫出乙個方程,設\(f[x][0]\)為不選\(x\)時\(x\)子樹內的最大獨立集,設\(f[x][1]\)為選\(x\)時\(x\)子樹內的最大獨立集,那麼有以下轉移:

\[f[x][1]=val[x]+\sum_f[y][0]

\]\[f[x][0] = \sum_max(f[y][0], f[y][1])

\]​ 我們轉移到某乙個兒子\(y\)的時候,那麼有式子:

\[f[x][1]=s_1+f[y][0]\\ f[x][0]=s_0+max(f[y][0], f[y][1])

\]​ \(s_0,s_1\)代表剩餘的其他兒子的\(dp\)值之和,顯然\(,s_0,s_1\)的計算與\(y\)無關,我們重新定義矩陣乘法\(c=a*b\)為\(c[i][j]=max_^k(a[i][k]+b[k][j])\),再把轉移寫成矩陣的形式:

\[(f[x][0],f[x][1])=(f[y][0],f[y][1])* \left( \begin s_0 & s_1 \\ s_0 & -\inf \end \right)

\]​ 那麼我們就可以通過矩陣動態維護\(dp\)了,我們首先進行樹鏈剖分,令每個點的矩陣為從重兒子轉移到自身的矩陣,那麼我們每當對乙個點進行修改的時候,它的實父親的轉移矩陣是不會有變化的,但是每條輕邊會導致乙個點的轉移矩陣變化,那麼只有\(\log n\)個點的轉移矩陣發生變化,那麼我們可以用線段樹快速查詢出乙個點的\(dp\)值,再用它去更新它虛父親的轉移矩陣即可。其中改變是這樣的,定義轉移後的\(dp\)值為\(f\),那麼:

\[s_0=s_0 + max(f[y][1],f[y][0])-max(f[y][1],f[y][0])\\s_1=s_1+f[y][0] -f[y][0]

\]​ 總結一下就是先記下當前重鏈頂端的\(dp\)值,再修改當前點的轉移矩陣,然後就是求出當前重鏈頂端的\(dp\)值,再更新與這條重鏈通過輕邊相連的上一條重鏈,這樣子複雜度是\(o(2^3n\log^2n)\)。

​ 這個做法本質就是通過把轉移寫成矩陣乘法的形式再利用矩陣乘法的結合律可以快速算出一段區間的矩陣乘積,這類帶修改的dp只要直接把轉移寫成矩陣形式維護矩陣就比較好做了。

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