AcWing 1087. 修剪草坪 【单调队列优化DP】C++详细题解

单调队列优化DP


题目

在一年前赢得了小镇的最佳草坪比赛后,FJ 变得很懒,再也没有修剪过草坪。

现在,新一轮的最佳草坪比赛又开始了,FJ 希望能够再次夺冠。

然而,FJ 的草坪非常脏乱,因此,FJ 只能够让他的奶牛来完成这项工作。

FJ 有 N 只排成一排的奶牛,编号为 1 到 N。

每只奶牛的效率是不同的,奶牛 i 的效率为 Ei。

编号相邻的奶牛们很熟悉,如果 FJ 安排超过 K 只编号连续的奶牛,那么这些奶牛就会罢工去开派对。

因此,现在 FJ 需要你的帮助,找到最合理的安排方案并计算 FJ 可以得到的最大效率。

注意,方案需满足不能包含超过 K 只编号连续的奶牛。

输入格式
第一行:空格隔开的两个整数 N 和 K;

第二到 N+1 行:第 i+1 行有一个整数 Ei。

输出格式
共一行,包含一个数值,表示 FJ 可以得到的最大的效率值。

数据范围
1≤N≤105,
0≤Ei≤109
输入样例:
5 2
1
2
3
4
5
输出样例:
12
样例解释
FJ 有 5 只奶牛,效率分别为 1、2、3、4、5。

FJ 希望选取的奶牛效率总和最大,但是他不能选取超过 2 只连续的奶牛。

因此可以选择第三只以外的其他奶牛,总的效率为 1 + 2 + 4 + 5 = 12。

思路

分析图示
在这里插入图片描述

状态表示: f[i]表示从前i头牛中选,且合法的所有方案集合中的最大效率值

状态计算:

对于每头牛i来说,有选和不选两种方案。

不选第i头牛 , f[i] = f[i-1];

选第i头牛,又可以按照连续长度划分为:长度为1,长度为2,长度为3,长度为k

当我们所选的连续长度为j(1<=j<=k),所选的牛可以是
在这里插入图片描述
注意第i-j头牛不选,因为我们所选的牛连续长度为j,选了连续长度就大于j了。
故选择第i头牛方程为: f[i]= f[i-j-1]+s[i]-s[i-j]

将选择第i头牛的方程进行转换
在这里插入图片描述

状态计算方程为: f[i]=max(f[i-1],g[i-j]+s[i])

考虑优化:

最大值依赖于g[i-j],因此定义一个长度为k的单调递减的队列维护g[i-j],使得队头的g[i-j]最大,每次更新答案时取出队头进行更新。

代码

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N=1e5+10;
LL f[N];
LL s[N];
int q[N];  //数组模拟队列,队列中存放的是下标
LL g(int i)
{
    
    
    if(i==0)  return 0;
    return f[i-1]-s[i];
}
int main()
{
    
    
    int n,k;
    scanf("%d%d",&n,&k);
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
    
    
        scanf("%d",&s[i]);
        s[i]+=s[i-1];
    }
    int hh=0,tt=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
    
    
       if(q[hh]<i-k) hh++;  //超出滑动窗口,出队列 ,此时s[i]还没入队,因此取不到等于号
       f[i]=max(f[i-1],g(q[hh])+s[i]);
       while(hh<=tt&&g(q[tt])<=g(i)) tt--;  //维护一个单调递减队列,队头元素最大
       q[++tt]=i;
    }
    printf("%lld\n",f[n]);
    return 0;
}

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转载自blog.csdn.net/weixin_45629285/article/details/111812377
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