四边形不等式优化DP

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了四边形不等式优化DP相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

记录一下,以免忘了

对于一个形如

\\[dp[i][j]=min(dp[i][k]+dp[k][j]+w[i][j]) \\]

的转移方程(注意取最大值时不一定满足四边形不等式)

定理1

若对于\\(a \\leq b\\leq c \\leq d\\)\\(w_{b,c}\\leq w_{a,d}\\)
那么我们称\\(w\\)关于区间包含关系单调

定理2

若对于\\(a \\leq b\\leq c \\leq d\\)\\(w_{a,c}+w_{b,d}\\leq w_{b,c}+w_{a,d}\\)
则称\\(w\\)满足四边形不等式

性质1

\\(w\\)满足四边形不等式,当且仅当\\(w_{i,j}+w_{i+1,j+1}\\leq w_{i+1,j}+w_{i,j+1}\\)
(没啥卵用)

性质2

\\(w\\)满足四边形不等式,且关于区间包含关系单调
\\(dp\\)也满足四边形不等式

性质3

\\(s_{i,j}\\)\\(dp_{i,j}\\)的决策点,若\\(dp\\)满足四边形不等式
那么\\(s_{i,j-1}\\leq s_{i,j} \\leq s_{i+1,j}\\)

证明

放一个不错的博客

例题

石子归并加强版
其实这题并不是极限数据,再强一点的可以去百度SDOI2008石子归并,据说要用平衡树维护某G姓算法

#include<cstdio>
#include<cstring>
const int MAXN=1e5+10,INF=1e8+10;
using namespace std;
inline char nc()
{
    static char buf[MAXN],*p1=buf,*p2=buf;
    return p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,MAXN,stdin)),p1==p2?EOF:*p1++;
}
inline int read()
{
    char c=nc();int x=0,f=1;
    while(c<\'0\'||c>\'9\'){if(c==\'-\')f=-1;c=nc();}
    while(c>=\'0\'&&c<=\'9\'){x=x*10+c-\'0\';c=nc();}
    return x*f;
}
int dp[3001][3001],sum[MAXN],s[3001][3001];
int main()
{
    #ifdef WIN32
    freopen("a.in","r",stdin);
    #else
    #endif
	int N=read();
	for(int i=1;i<=N;i++) sum[i]=read(),sum[i]+=sum[i-1],s[i][i]=i;
	for(int i=N;i>=1;i--) 
	{
		for(int j=i+1;j<=N;j++)
		{
			int mn=INF,mnpos=0;
			for(int k=s[i][j-1];k<=s[i+1][j];k++)
			{
				if(dp[i][k]+dp[k+1][j]+sum[j]-sum[i-1] < mn)
				{
					mn=dp[i][k]+dp[k+1][j]+sum[j]-sum[i-1];
					mnpos=k;
				}
			}
			dp[i][j]=mn;
			s[i][j]=mnpos;
		}
	} 
	printf("%d",dp[1][N]);
    return 0;
}

以上是关于四边形不等式优化DP的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

四边形不等式优化

四边形不等式优化dp

区间dp+四边形不等式优化

HDU 2829 Lawrence (斜率优化DP或四边形不等式优化DP)

石子合并问题(四边形不等式DP优化)

四边形不等式优化DP