AcWing 1089. 烽火传递 【 单调队列优化DP 】 C++详细题解

单调队列优化DP


题目

烽火台是重要的军事防御设施,一般建在交通要道或险要处。

一旦有军情发生,则白天用浓烟,晚上有火光传递军情。

在某两个城市之间有 n 座烽火台,每个烽火台发出信号都有一定的代价。

为了使情报准确传递,在连续 m 个烽火台中至少要有一个发出信号。

现在输入 n,m 和每个烽火台的代价,请计算在两城市之间准确传递情报所需花费的总代价最少为多少。

输入格式
第一行是两个整数 n,m,具体含义见题目描述;

第二行 n 个整数表示每个烽火台的代价 ai。

输出格式
输出仅一个整数,表示最小代价。

数据范围
1≤n,m≤2×105,
0≤ai≤1000
输入样例:
5 3
1 2 5 6 2
输出样例:
4

思路

分析图示:
在这里插入图片描述
状态表示: f[i]表示前1~i座烽火台满足条件,且第i座烽火台点燃的方案集合。
属性: 所有符合条件的方案集合中的最小代价值。

状态计算:

如何划分集合?

题目要求在连续 m个烽火台中至少要有一个发出信号,即连续的m个烽火台中至少要有一个被点燃。而f[i]表示的含义中,第i座已经被点燃,因此在第i座向前的前m座烽火台至少要有一个被点燃。被点燃的可以是第 i-m, 第 i-m+1,,,,第i-3,第i-2,第i -1座。

故状态计算方程: f [ i] = min( f[j] ) + w[i] (i-m<=j<=i-1)

一段区间的最值可以用单调队列求解。此题中,我们定义一个单调递增队列,队列中维护的是f[j]集合。每次拿出队头元素,即长为m的区间中值最小的f[j]来更新答案。

其实有个小疑问,为什么状态表示时,要将第i座表示为点燃?

我们可以从问题出发,每n座烽火台中必然要有一座要被点燃。那么最后n座烽火台同样也是如此。如果我们将f[i]定义为前1~i座烽火台满足条件,且第i座烽火台点燃的方案集合。那么答案一定在 f[n-m+1],f[n-m+2],,,,,,f[n]之间。也就是说将第i座表示为点燃可以很容易表示出答案。这就给我们一个启发,我们在定义状态表示时,一定要考虑我们定义的状态是否可以包含答案 。

代码

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=2e5+10;
int w[N];
int f[N];
int q[N];
int main()
{
    
    
    int n,m;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&w[i]);
    f[0]=0;  //0座的代价为0
    int tt=0,hh=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
    
    
        if(q[hh]<i-m) hh++;   //超出滑动窗口,踢出队列
        f[i]=f[q[hh]]+w[i];   //更新答案
        while(hh<=tt&&f[q[tt]]>=f[i]) tt--;//维护单调递增队列 在一段区间内
        //找出最小的f[j](i-m<=j<=i-1)
        q[++tt]=i;
    }
    int res=1e9;
    for(int i=n-m+1;i<=n;i++) res=min(res,f[i]); //答案在最后一段区间选
    printf("%d\n",res);
    return 0;
}

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_45629285/article/details/111827611