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programming_algorithm:contest_history:atcoder:2019:0106_educational_dp_4 [2019/02/26] – [解法] ikatakosprogramming_algorithm:contest_history:atcoder:2019:0106_educational_dp_4 [2019/02/26] (現在) – [解法] ikatakos
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   k=6   k=6
               2  3  4  5  6  7  8               2  3  4  5  6  7  8
-  文字列例1  0  0  1  0  0+  文字列例1  0  0  1  0  0           DP[3] に対して……
   条件1                  |--------|    加算される   条件1                  |--------|    加算される
   条件2               |-----|          加算される   条件2               |-----|          加算される
行 50: 行 50:
   条件5                        |--|    範囲外   条件5                        |--|    範囲外
      
-  文字列例2  1  1  1  1  0+  文字列例2  1  1  1  1  0           DP[4] に対して……
   条件1                  |--------|    加算される   条件1                  |--------|    加算される
   条件2               |-----|          既に4文字目で加算済みなので新たには加算されない   条件2               |-----|          既に4文字目で加算済みなので新たには加算されない
-  条件3         |--------------|       既に4文字目(以前)で加算済みなので新たには加算されない+  条件3         |--------------|       既に4文字目で加算済みなので新たには加算されない
   条件4,5 略   条件4,5 略
  
 $k$ 文字目より前で最後に'''1'''が立った場所により、各条件が加算されたりされなかったりする。 $k$ 文字目より前で最後に'''1'''が立った場所により、各条件が加算されたりされなかったりする。
  
-$k=6$ の最大スコアは、最後に'''1'''が立った場所を $t$ 文字目とすると、以下のスコアの最大値となる。+上の例で、$DP[6]$ は、最後に'''1'''が立った場所を $t$ 文字目とすると、以下のスコアの最大値となる。
  
   * $t \lt 2$ の時、$DP[t]$ に条件1~3のスコアを加算した値   * $t \lt 2$ の時、$DP[t]$ に条件1~3のスコアを加算した値
行 69: 行 69:
 上の場合分けを、各条件を主軸にまとめると、以下のようになる。 上の場合分けを、各条件を主軸にまとめると、以下のようになる。
  
-  * $t \lt 5 (=L_1)$ なら、条件1のスコアを加算 +  * $t \lt 5 (=L_1)$ なら、$DP[t]$ に条件1のスコアを加算 
-  * $t \lt 4 (=L_2)$ なら、条件2のスコアを加算 +  * $t \lt 4 (=L_2)$ なら、$DP[t]$ に条件2のスコアを加算 
-  * $t \lt 2 (=L_3)$ なら、条件3のスコアを加算+  * $t \lt 2 (=L_3)$ なら、$DP[t]$ に条件3のスコアを加算
  
-あらかじめ、$k$ を範囲に含む条件についてはスコアが加算されるべき $t$ 範囲($1 \le t \lt L_i$)加算しておいてやる。+足し込む範囲を図化すると以下ようる。
  
-  k=6     1  2  3  4  5  6  7  8 +          1  2  3  4  5  6  7  8 
-  条件1   **********  |--------|    * の範囲のDPに $A_1$ を加算 +  条件1   **********  |--------|    * の範囲のDPに A1 を加算 
-  条件2   *******  |-----|          * の範囲のDPに $A_2$ を加算 +  条件2   *******  |-----|          * の範囲のDPに A2 を加算 
-  条件3    |--------------|       * の範囲のDPに $A_3$ を加算+  条件3    |--------------|       * の範囲のDPに A3 を加算 
 +   
 +  DP[6] = MAX( DP[1]+A1+A2+A3, DP[2]+A1+A2, DP[3]+A1+A2, DP[4]+A1, DP[5] )  
 + 
 +あらかじめ、DP配列に直接、$k$ を含む各条件のスコアをそれぞれ $1 ~ L_i-1$ の範囲に加算しておいてやる。 
 + 
 +すると、$DP[k]$ は、ただ1つの区間MAXクエリ $\max(DP[1]~DP[k-1])$ (DPは加算後の値)で求められるようになる。
  
-すると、$DP[k]$ はただ1つ区間MAXクエリ $\max(DP[1]~DP[k-1])$ で求められるようる。+個人的に「DP配列で決定済み部分の数値がいじられる」ことちょっと抵抗感があが、この方法で効率的に更新を行えるのだから仕方ない
  
 ここで、現在の $k$ を範囲に含む条件のスコアのみが、過不足無くDPに反映された状態を保たないといけない。 ここで、現在の $k$ を範囲に含む条件のスコアのみが、過不足無くDPに反映された状態を保たないといけない。
 つまり、まだ手前だったり、既に通過した条件のスコアが足されていてはいけない。 つまり、まだ手前だったり、既に通過した条件のスコアが足されていてはいけない。
  
-  k=7     1  2  3  4  5   +  ※ *** ... スコアが加算されている 
-  条件1   **********  |--------|    範囲のDPに $A_1$ を加算 +   
-  条件2            |-----|          k=7 では範囲外となったので、もう加算していてはいけない +  k=
-  条件3    |--------------|       * の範囲のDPに $A_3$ を加算 +          1  2  3  4  5  ⑥  
-  条件5   ****************  |--|    k=7 で範囲内となったので、新たに加算+  条件1   **********  |---------| 
 +  条件2   *******  |-----|       
 +  条件3    |---------------|    
 +  条件5                      |--|    まだ範囲外 
 +  ↓ 
 +  k=7 
 +          1  2  3  4  5  6  ⑦  8 
 +  条件1   **********  |---------| 
 +  条件2            |-----|           範囲外となったので、もう加算していてはいけない 
 +  条件3    |--------------|    
 +  条件5   ****************  |---|    範囲内となったので、新たに加算
  
-それには、以下の処理行うとよい。+加算していたのを元に戻すには、同じ範囲に $-A_i$ 加算すればよい。
  
-  * $k$ から新しく範囲$k=L_i$)条件に対して、$DP[1]~DP[L_i-1]$ に $A_i$ を加算する +と、$k$ を1つずつ見て、$DP[k]$ を小さい方から確定させていく過程で、
-  * $k$ 範囲が終了する($k=R_i$)条件は加算していたものを元に戻す($DP[1]~DP[L_i-1]$ に $-A_i$ を加算する)+
  
-まとめると、 
- 
-  * $k$ を1つずつ見て、$DP[k]$ を小さい方から確定させていく 
   * $k=L_i$ となる条件があった場合、$DP[1]~DP[k-1]$ にスコア $A_i$ を加算する   * $k=L_i$ となる条件があった場合、$DP[1]~DP[k-1]$ にスコア $A_i$ を加算する
   * $\max(DP[1]~DP[k-1])$ を求め、$DP[k]$ に加算する。   * $\max(DP[1]~DP[k-1])$ を求め、$DP[k]$ に加算する。
   * $k=R_i$ となる条件があった場合、$DP[1]~DP[L_i-1]$ にスコア $-A_i$ を加算する   * $k=R_i$ となる条件があった場合、$DP[1]~DP[L_i-1]$ にスコア $-A_i$ を加算する
  
-以上で、$DP[k]$ の最大値が答え。+以上で、$DP[k]$ の最大値が答え。区間加算するタイミングと、最大値を得るタイミングに注意
  
 ===実装=== ===実装===
行 116: 行 128:
  
 Add to kは別として、残りは必ず区間の左端が ''1'' なので、Add時やGetMax時、配列に加算したり参照する必要のある要素は $k$ によって固定である。 Add to kは別として、残りは必ず区間の左端が ''1'' なので、Add時やGetMax時、配列に加算したり参照する必要のある要素は $k$ によって固定である。
 +このindexの特定には、Binary Indexed Tree(Fenwick Tree) の概念を利用できる。
  
-たとえば $[1, 7]$ に対する加算なら以下の右図のようにindexは「2, 6, 14」となるので、これを事前計算して保持しておくと、毎回indexを求める計算を省略できる。+たとえば $[1, 7]$ に対する加算なら以下の右図のようにBITで更新されるindexは「4, 6, 7」で、SegmentTreeに対応するのは「2, 6, 14」となるので、これを事前計算して保持しておくと、毎回indexを求める計算を省略できる。
  
-indexの特定は、Binary Indexed Tree(Fenwick Tree) の概念を利用+  BinaryIndexedTreeの  | SegmentTree 対応する位置 
 +  更新訪れられ頂点 |  
 +                8               1 
 +        ④                 ②          3 
 +    2      ⑥          4    5    ⑥    7 
 +  1  3  5  ⑦       | 8 9 10 11 12 13 ⑭ 15 
  
-  BinaryIndexedTreeでの更新  | SegmentTree に対応する位置 
-                8                     1 
-        ④                       ②          3 
-    2      ⑥                4    5    ⑥    7 
-  1  3  5  ⑦             | 8 9 10 11 12 13 ⑭ 15  
-   
 <sxh python> <sxh python>
 import sys import sys
programming_algorithm/contest_history/atcoder/2019/0106_educational_dp_4.txt · 最終更新: 2019/02/26 by ikatakos
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