『最大M子段和 线性DP』

最大M子段和(51nod 1052) Description

N个整数组成的序列a[1],a[2],a[3],…,a[n],将这N个数划分为互不相交的M个子段,并且这M个子段的和是最大的。如果M >= N个数中正数的个数,那么输出所有正数的和。
例如:-2 11 -4 13 -5 6 -2,分为2段,11 -4 13一段,6一段,和为26。

Input Format

第1行:2个数N和M,中间用空格分隔。N为整数的个数,M为划分为多少段。(2 <= N , M <= 5000)
第2 - N+1行:N个整数 (-10^9 <= a[i] <= 10^9)

Output Format

输出这个最大和

Sample Input 7 2 -2 11 -4 13 -5 6 -2 Sample Output 26 解析

还是序列最优值问题,很明显是线性DP。不过这一次的状态设置比较裸。

\(f[i][j]\)表示把序列的前\(j\)个元素分为\(i\)段的最大和,其中必须包括第\(j\)个元素。

那么这就成了一道如何优化DP转移的问题。最暴力的思路当然是考虑两种情况:
1.第j个元素和之前的若干元素分入同一个段。
2.第j个元素分入新的一个段。
那么状态转移方程就是:
\[ f[i][j]=max(f[i][j-1]+a[j],max\{f[i-1][k]\}+a[j])(k<j) \]
这是一个经典的决策集合优化DP模型。
注意到,当外层循环\(i\)不变时,随着\(j\)的增加,\(k\)的取值范围也只在原来的基础上增加,那么我们就可以使用决策集合优化,这里选择最简单的一种讲解。
由于第2中情况需要调用到\(max\{f[i-1][k]\}(k<j)\),那么我们就设\(Maxf[i][j]\)代表\(f\)数组中第一维为\(i\)时,第二维前\(j\)个值的最大值。
此时,很容易发现我们可以在更新\(f\)时顺带更新\(Maxf\),以便下一次更新\(f\)时调用,这样就优化了一重循环,这就是决策集合优化

最后一个问题,爆int,开longlong解决,爆空间,滚动数组解决。
滚动数组不再详细讲解。

\(Code:\)

#include<bits/stdc++.h> using namespace std; inline void read(long long &k) { long long w=0,x=0;char ch; while(!isdigit(ch))w|=ch=='-',ch=getchar(); while(isdigit(ch))x=(x<<3)+(x<<1)+(ch^48),ch=getchar(); k=(w?-x:x);return; } const int N=5000+80,M=5000+80; long long n,m,a[N],f[2][N]={},Maxf[2][N]={},ans=0; inline void input(void) { read(n),read(m); for(int i=1;i<=n;i++)read(a[i]); } inline void dp(void) { for(int i=1;i<=m;i++) { for(int j=i;j<=n;j++) { f[i&1][j]=max(f[i&1][j-1]+a[j],Maxf[i-1&1][j-1]+a[j]); Maxf[i&1][j]=max(Maxf[i&1][j-1],f[i&1][j]); } } } int main(void) { input(); dp(); printf("%lld\n",Maxf[m&1][n]); return 0; }

考点:决策集合优化。

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