C++ 浅谈平行四边形不等式优化DP

前言

在一些DP中,三重的循环容易造成超时,那么又什么方法来优化呢?

当然有,有一种叫做平行四边形不等式的玩意优化DP


平行四边形不等式

如果有两个区间满足 f[a][c]+f[b][d]<=f[b][c]+f[a][d],那么这个东东就是平行四边形不等式

可以这样理解,交叉或包含的两个区间,a到c和b到d的值满足小于等于包含的两个区间(bc被包含于ad)

图片

还有就是决策单调性 
     w[i,j]<=w[i',j']   ([i,j]属于[i',j']) 既 i'<=i<j<=j'


平行四边形不等式的性质

这玩意儿有什么性质,对边互相平行?

非也,这玩意儿有两个性质

定义一个 动态转移方程 f [ i ][ j ] = min ( f [ i ][ j ] , f[ i - 1 ][ k ] + w[ k - 1 ][ j ] ) 

一. 如果w满足决策单调性 ​​​​且满足平行四边形不等式那么 f 也满足四边形不等式

二. 当定理一的条件满足时,让f [ i ][ j ]取最优值的minx为minx[ i , j ],则minx[ i - 1 , j ] <= minx[ i , j ] <= minx[ i , j + 1 ] 


DP优化

有一动态转移方程 f [ i ][ j ] = min ( f [ i ][ j ] , f[ i - 1 ][ k ] + w[ k - 1 ][ j ] ) ,满足平行四边形不等式,那么其决策性s[ i ] [ j ] 满足

s[ i - 1 ][ j ] <= s[ i ][ j ] <= s[ i ][ j  + 1 ] , 这样就可以约束 k (只用从s[ i - 1 ][ j ] 循环到s[ i ][ j  + 1 ] ,因为其最优决策性必定在这当中),减少 k 的循环次数,从而减少一重循环。


例题详解

想要熟练的掌握平行四边形不等式优化DP,就先看看这些例题吧

1.邮局(IOI 2000)

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