【斜率优化】JZOJ6282.【NOIP2019模拟10.31】向量】

mac2024-10-22  10

Description

传送门

n次操作。每次要么插入一个向量,要么查询对于按照插入顺序的区间的向量,求与向量(x,y)点积的最大值,即求最大的 x 1 x 2 + y 1 y 2 x_1x_2+y_1y_2 x1x2+y1y2强制在线,n<=3e5,所有向量的x,y大于0

Solution

想了好久的几何做法,无果,直接无脑代数。然后就变成斜率优化了。区间询问就建一个线段树。每一个树上节点维护一个凸包。刚开始我以为这个带加点的凸包要用平衡树维护。实际上由于只有加点,所以只有当一个线段树节点满的时候才建凸包。这样子就是 O ( n l o g 2 n ) O(nlog^2n) O(nlog2n)的了。这题实际上是一道大模板套路题,但是我对于斜率优化的式子并不是十分理解,所以考场上我还手推了一波斜率优化:

斜率优化

最常见的斜率优化是对于每一个决策点的选择的贡献y,可以表示成一条直线,y=kx+b,根据x的变化,y就有一个最优的。根据这个求最小或最大维护一个上凸壳或下凸壳就好了。但是这题的贡献与两个东西有关,就不好清晰地理解这个优化。我们在学习斜率优化的时候经常会看到这样一个式子(或者稍微变一下符号): w > y 1 − y 2 x 1 − x 2 > y 2 − y 3 x 2 − x 3 > . . . > y i − y i + 1 x i − x i + 1 w>\frac{y1-y2}{x1-x2}>\frac{y2-y3}{x2-x3}>...>\frac{y_i-y_{i+1}}{x_i-x_{i+1}} w>x1x2y1y2>x2x3y2y3>...>xixi+1yiyi+1对于这个东西要维护一个单调队列。对于上面所说到的直线的理解方法自然可以将它理解为凸壳。同样对于这题来说,我们也假设每一个向量为(ai,bi),考虑询问(x,y)对于两个向量i,j,如果ai<aj,并且i优于j,那么可以推出这个式子: x y < b j − b i a i − a j \frac{x}{y}<\frac{b_j-bi}{a_i-a_j} yx<aiajbjbi根据套路,就有: x y < b j − b i a i − a j < b k − b j a j − a k . . . . \frac{x}{y}<\frac{b_j-b_i}{a_i-a_j}<\frac{b_k-b_j}{a_j-a_k}.... yx<aiajbjbi<ajakbkbj....其中i最优。但是为什么有 b j − b i a i − a j < b k − b j a j − a k \frac{b_j-b_i}{a_i-a_j}<\frac{b_k-b_j}{a_j-a_k} aiajbjbi<ajakbkbj呢?假定有: x y < b j − b i a i − a j , x y < b k − b j a j − a k , b j − b i a i − a j > b k − b j a j − a k \frac{x}{y}<\frac{b_j-bi}{a_i-a_j},\frac{x}{y}<\frac{b_k-b_j}{a_j-a_k},\frac{b_j-bi}{a_i-a_j}>\frac{b_k-b_j}{a_j-a_k} yx<aiajbjbi,yx<ajakbkbj,aiajbjbi>ajakbkbj那么当j优于k的时候,因为 b j − b i a i − a j > b k − b j a j − a k > x y \frac{b_j-bi}{a_i-a_j}>\frac{b_k-b_j}{a_j-a_k}>\frac{x}{y} aiajbjbi>ajakbkbj>yx所以i也优于j,所以j就没有用了。所以才需要维护上面的一段递增的斜率。知道了这个之后以后就可以大力推式子,大胆用结论了,不用管是否能够表示在图像上了。 #include<cstdio> #include<cmath> #include<cstring> #include<algorithm> #define maxn 300005 #define maxt 1000005 #define db double using namespace std; int Q,m,cnt,que[maxn][5],i,j,k,ans,L,R; struct node{ int x,y; node(int _x=0,int _y=0){x=_x,y=_y;} } P,p[maxn],a[maxn],dd[maxn],d[maxn*20]; int operator <(node a,node b){return a.x<b.x||a.x==b.x&&a.y>b.y;} db K(node a,node b){return 1.0*(b.y-a.y)/(a.x-b.x);} void read(int &x){ x=0; char ch=getchar(); for(;ch<'0'||ch>'9';ch=getchar()); for(;ch>='0'&&ch<='9';ch=getchar()) x=x*10+ch-'0'; } int st[maxt],en[maxt],tot,n,w; void Doit(int x,int l,int r){ n=w=0; for(int i=l;i<=r;i++) a[++n]=p[i]; sort(a+1,a+1+n); for(int i=1;i<=n;i++) if (i==1||a[i].x!=a[i-1].x){ while (w>1&&K(dd[w],dd[w-1])>=K(a[i],dd[w])) w--; while (w&&a[i].y>=dd[w].y) w--; dd[++w]=a[i]; } st[x]=tot+1,en[x]=tot+w; for(int i=1;i<=w;i++) d[tot+i]=dd[i]; tot+=w; } void insert(int x,int l,int r,int y){ if (y==r) Doit(x,l,r); if (l==r) return; int mid=(l+r)>>1; if (y<=mid) insert(x<<1,l,mid,y); else insert((x<<1)^1,mid+1,r,y); } int Mul(node a,node b){return a.x*b.x+a.y*b.y;} void Get(int x){ int l=st[x],r=en[x]-1; ans=max(ans,Mul(d[en[x]],P)); while (l<=r){ int mid=(l+r)/2; ans=max(ans,Mul(d[mid],P)); if (K(d[mid],d[mid+1])<=1.0*P.x/P.y) l=mid+1; else r=mid-1; } } void find(int x,int l,int r){ if (l>R||r<L) return; if (L<=l&&r<=R) {Get(x);return;} int mid=(l+r)>>1; find(x<<1,l,mid),find((x<<1)^1,mid+1,r); } int main(){ read(Q); for(i=1;i<=Q;i++){ read(que[i][0]); if (que[i][0]==1) read(que[i][1]),read(que[i][2]),m++; else read(que[i][1]),read(que[i][2]),read(que[i][3]),read(que[i][4]); } for(int q=1;q<=Q;q++){ int opt=que[q][0]; if (opt==1){ p[++cnt]=node(que[q][1]^ans,que[q][2]^ans); insert(1,1,m,cnt); } else { L=que[q][3]^ans,R=que[q][4]^ans; P=node(que[q][1]^ans,que[q][2]^ans); ans=0,find(1,1,m); printf("%d\n",ans); } } }
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