卡常神题

多重背包最基本的状态转移方程是这样的: 用f[i][j]表示前i个物品装进背包占容量为j时的最大价值。
$$
f[i][j]=max(f[i-1][j-k\times w[i]]+k\times v[i]) (0<=k<=c[i])
$$
但是我们有一个经常会问的问题:能不能更快些?
答案几乎都是:可以


题意:

求用n种硬币每种c[i]个最多可以凑出多少种面额?

二进制优化:

作为将$O(NV\sum{\frac{V}{w[i]}})$也就是$O(N^2V)$级别的算法优化成$O(V\sum{log(c[i])})$的方法,自然少不了对”2″灵活的应用。
由于这种方案的优化效果不是非常好,无法顺利通过本题,而且大家肯定已经可以熟练运用,这里暂不讨论。


单调队列优化:

$O(K\times logN)$的算法再经过某些基于单调性的脑洞级优化后,会变成惊人的$O(K\times 1)$而这道题用到的当然就是这种方法。
观察f[i][j]是由哪些东西的最小值转移过来的:

所以,对于这道题,我们要知道的就是红色格子里有没有可以达到的容量。而红色格子是连续的最多c[i]个。
这不是so-easy的东西吗?
下面具体介绍几种解决方法:

1.

我们建立一个假的队列,这个队列有队首和队尾,但是没有队列元素。
现在我们从f[i-1][0]向f[i-1][j]每隔w[i]个将那个数添加到队列中,用队列记录队首到队尾的和。这样对于f[i][j],队列中的所有元素的和就是我们图片中红色格子的和。

2.

不用建立队列,并且将方程的维数降为1维。这时转移方程就是:(f[j]表示达成j容量的方案数。)

for(int i=1;i<=n;i++)
{
    for(int j=v[i];j<=V;j++)
        f[j]=f[j]+f[j-v[i]];
    for(int j=v[i];j<=V;j++)
        if(j-(c[i]+1)*w[i]>=0)f[j]-=f[j-(c[i]+1)*w[i]];
}

这就是完全背包的做法再减去不应该装的物品的做法。程序结束后f[i]数组里留下来的就是达成i容量的方案数。但是由于第二层循环需要2次,这种方法还是会莫名其妙就TLE。。。

3.

借鉴于第二种方法,我们可以再开辟一个数组s[j]表示f[j]是装了多少件i物品从而变为可行的。总之这样就可以AC

for(srg int i=1;i<=n;i++)
{
    memset(s,0,sizeof(s));
    for(srg int j=v[i];j<=mv;j++)
    {
        if(!f[j]&&f[j-v[i]]&&s[j-v[i]]<c[i])
        {
            ++tot;
            f[j]=1;
            s[j]=s[j-v[i]]+1;
        }
    }
}

那么我通过此题的代码如下:(应用了诸多卡常技巧)

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>

#define MX 110
#define srg register

using namespace std;

int v[MX],c[MX];
int f[100010];
int s[100010];
int n,mv,tot;

int main()
{
    while(scanf("%d %d", &n, &mv) && n && mv >= 0)
    {
        for(srg int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&v[i]);
        for(srg int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&c[i]);
        for(srg int i=0;i<=mv;i++)f[i]=0;
        f[0]=1,tot=0;
        for(srg int i=1;i<=n;i++)
        {
            memset(s,0,sizeof(s));
            for(srg int j=v[i];j<=mv;j++)
                if(!f[j]&&f[j-v[i]]&&s[j-v[i]]<c[i])
                    ++tot,f[j]=1,s[j]=s[j-v[i]]+1;
        }
        printf("%d\n",tot);
    }
    return 0;
}
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3 条评论

konnyakuxzy · 2017年7月17日 10:12 下午

boshi大佬您忘记放代码啦

    konnyakuxzy · 2017年7月18日 10:57 上午

    好吧您已经放好啦。。。
    但是为什么您不写

    快读

    呢?

      boshi · 2017年7月18日 1:51 下午

      我的快读会让我WA

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