四邊形不等式優化動態規劃學習

2022-08-22 21:33:13 字數 2670 閱讀 5557

學習了四邊形不等式,這類題的的方程通常是這樣的:

f[i,j]=opt( f[i,k-1]+f[k,j] )+cost[i,j]

【我一般理解為區間動態規劃】

應用條件是:

第一,其中的cost(i,j)是存在單調性的,即當區間[i,j]包含區間[i』,j』]時有cost(i,j)>=cost(i』,j』)

第二,設i<=i』<=j<=j』,有cost(i,j)+cost(i』,j』)<=cost(i』,j)+cost(i,j』)

如果上面兩個條件滿足的話,那麼就有以下的定理:

定理1:

f(i,j)也滿足四邊形不等式

即設i<=i』<=j<=j』,有f(i,j)+f(i』,j』)<=f(i』,j)+f(i,j』)

定理2:

設g(i,j)為當f(i,j)取最優值時的最大k值(當有多個k滿足時,取最大的k)

g(i,j)單調:g(i,j-1)<=g(i,j)<=g(i+1,j)

最後的結論就是:

求f(i,j)的時候決策k不必在[i,j]中列舉,可以在g(i,j-1)與g(i+1,j)中列舉

加入四邊形優化的**也不難,和基本的沒有什麼區別,只需要在列舉決策的時候變動下就好。

偽**模板

1 memset(f,0,sizeof(f)); memset(g,0,sizeof

(g));

2for (int i=1; i<=n; i++)

3 g[i][i]=i;

4for (int len=1; len<=n; len++)

5for (int i=2; i<=n; i++)

615 }

想要證明凸性也很簡單,例如要驗證w的凸性,我們知道,這個不等式是有對稱性的,也就是說我們可以固定乙個變數,例如固定j,直接算出w(i,j+1)-w(i,j)的關於i的表示式,然後觀察這個表示式是否有單調性,如果是為遞減的,那麼w做了幾道題,先整理了一道,其餘的以後補上

【題目一】 noi 1995 合併石子(題目很好找的)

狀態轉移方程很好列出來,基本的區間動態規劃

f[i,j]=min+s[i,j]

其中s[i,j]表示i到j堆石子的累加和,很明顯滿足四邊形不等式,所以f[i,j]也滿足凸性[即四邊形不等式]

這樣我們如果用p[i,j]表示最優決策的話,那麼一定有p[i,j-1]<=p[i,j]<=p[i+1,j],這樣就做到了優化程式。

合併石子四邊形不等式優化

1 #include 234

5#define maxn 102467

#define oo 20000000089

1011

using

namespace

std;

1213

1415

intn,i,j,k,len;

1617

intnum[maxn], sum[maxn];

1819

intf[maxn][maxn],s[maxn][maxn];

2021

2223

intmain()

2425

4849

5051

for (len=2; len<=n; len++)

5253

for (i=1; i<=n-len+1; i++)

5455

7475}76

7778

79 printf("

%d\n

", f[1

][n]);

8081

8283

return0;

8485 }

【題目二】 poj 1160

題解這個人寫的很好,我算是跟著寫的,用到了一點兒變形

poj 1160

1 #include 2 #include 3

4#define oo 1000000000

5#define maxn 31067

using

namespace

std;89

intn,m,i,j;

10int

f[maxn][maxn],w[maxn][maxn];

11int

v[maxn],s[maxn][maxn];

1213

intmain()

1426

27for(i = 1 ; i <= n ; i ++)

2832

33for(i = 2 ; i <= m ; i ++)

3445}46

}47 printf("

%d\n

",f[n][m]);

48return0;

49 }

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