Codeforces 506C. Mr. Kitayuta vs. Bamboos 题解

题目链接:C. Mr. Kitayuta vs. Bamboos
题目大意:你的庄园里用\(n\)棵竹子,每棵竹子有一个初始高度\(h_i\),每天会往上张\(a_i\),你非常不喜欢这些竹子长得很高,所以你要使用魔法将这些竹子给削下来,你会在竹园中待\(m\)天,每天你会施展\(k\)次魔法,每一次魔法可以让一棵竹子的高度变为\(\max(0,h-p)\)\(h\)为当前这棵竹子的高度),你想知道在\(m\)天后竹园中竹子最高高度最小是多少。


题解:一看到最高高度最小,直接想到二分答案,那么关键就是 check 函数怎么写了,很容易可以想到一个很假的贪心思路,就是把每棵竹子用最小的次数给削下来,但是这里就出问题了,因为你不能把竹子给打到地底下,这就会导致你在打每一棵竹子时会有一个时间限制,这样一个限制下来,似乎就没法做了(当然,官方题解也提供了一种这样走下去的思路,可是我没看懂,果然还是太菜了嘤嘤嘤)。

“正难则反”,所以考虑对问题进行转化。令二分的答案为\(x\),我们把每一棵竹子最终的高度都定为\(x\)(因为它不可能超过\(x\)),那么从第\(m\)天开始到第一天为止,竹子每天就不是往天上长,而是往地下钻,而每一次魔法操作则是把竹子给拉上来,可以这样理解,假设我们已经知道了所有的操作并且把它们做成了视频,然后倒着播放,那么限制条件就变为了:

  • 每一棵竹子在每个时刻的高度都不能小于\(0\)(因为竹子最低高度就是\(0\)
  • \(i\)棵竹子在操作完之后的高度不能小于\(h_i\)(如果大于的话可以从最终高度上减,容易发现这是没有问题的)

然后这就方便了,可以直接用堆维护将要掉到\(0\)以下的最小天数,然后贪心地做就可以了。

时间复杂度:\(O((n+mk)\text{log}n\text{log}(h_{max}+a_{max}m))\),可以粗略的认为是\(O(n\text{log}^2 n)\)

代码:

#include <queue>
#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;
void read(int &a){
    a=0;
    char c=getchar();
    while(c<'0'||c>'9'){
        c=getchar();
    }
    while(c>='0'&&c<='9'){
        a=(a<<1)+(a<<3)+(c^48);
        c=getchar();
    }
}
const int Maxn=100000;
typedef long long ll;
int n,m,k,p;
struct Bamboo{
    int h,a;
}a[Maxn+5];
struct Node{
    ll day;
    int id;
    friend bool operator <(Node p,Node q){
        if(p.day==q.day){
            return p.id<q.id;
        }
        return p.day<q.day;
    }
    friend bool operator >(Node p,Node q){
        if(p.day==q.day){
            return p.id>q.id;
        }
        return p.day>q.day;
    }
    Node(ll _day=0,int _id=0){
        day=_day;
        id=_id;
    }
};
priority_queue<Node,vector<Node>,greater<Node> > q;
int tim[Maxn+5];
bool check(ll x){
    while(!q.empty()){
        q.pop();
    }
    for(int i=1;i<=n;i++){
        if(x-1ll*a[i].a*m<a[i].h){
            q.push(Node(x/a[i].a,i));
            tim[i]=0;
        }
    }
    for(int i=1;!q.empty()&&i<=m;i++){
        for(int j=1;!q.empty()&&j<=k;j++){
            Node u=q.top();
            q.pop();
            if(u.day<i){
                return 0;
            }
            tim[u.id]++;
            if(x+1ll*tim[u.id]*p-1ll*a[u.id].a*m<a[u.id].h){
                q.push(Node((x+1ll*tim[u.id]*p)/a[u.id].a,u.id));
            }
        }
    }
    return q.empty();
}
int main(){
    read(n),read(m),read(k),read(p);
    ll left=0,right=0;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        read(a[i].h);
        read(a[i].a);
        right=max(right,a[i].h+1ll*m*a[i].a);
    }
    while(left<right){
        ll mid=(left+right)>>1;
        if(check(mid)){
            right=mid;
        }
        else{
            left=mid+1;
        }
    }
    cout<<left<<endl;
    return 0;
}

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