lg9483 [NOI2023] 合并书本

发布时间 2023-08-03 11:25:20作者: djqtxdy

考虑对合并过程建一棵树。

对于一个点 \(x\),定义 \(a_x\) 表示它向上合并的时候,对答案造成的重量贡献的系数。

定义一个点的层级 \(d_x\) 为它的两个儿子层级的较大值 \(+1\)。我们称 \(d\) 更小的层级为更深的层级。

那么层级为 \(i\) 的非根非叶子节点会对答案造成 \(2^i-1\) 的磨损值贡献。由于非根非叶子节点共有 \(n-2\) 个,可以当成是造成 \(2^i\) 的贡献,最后给答案减掉 \(n-2\) 即可。

考虑这样一个过程:从浅往深(从大往小)扫每一层 \(i\),找出所有 \(d_x>i\)\(d_{fa_x}\leq i\) 的点 \(x\),那么我们只关心可重集 \(S=\{a_x\}\) 以及层数 \(\geq i\) 的点的磨损值贡献之和(记作 \(c\))。

考虑从 \(i\) 层转移到第 \(i-1\) 层时会发生什么,这相当于选择一些叶子把它们分裂成两个叶子。也就是选择 \(S\) 的一个子集 \(T\),对每个 \(t\in T\),将 \(t+1\) 加入到 \(S\),然后令 \(c=2(c+|T|)\)

然后我们发现两个性质。一个是 \(T\) 一定是 \(S\) 的一个前缀,这是显然的。另一个是对于一个方案,\(|T|\) 从浅到深单调不降,否则我们可以把某个点留到更深的层级再分裂。

于是可以考虑搜索,每次暴力枚举 \(|T|\),一共有划分数种方案,可以获得 75 分。

然后我们发现,对于 \(S\) 相同的状态,只有 \(c\) 最小的那个是有用的,可以 bfs 搜出所有状态。实测 \(n\leq 100\) 的时候只有 \(47575\) 个状态,可以通过。

int lim;
int t,_,n[15],m,i,j,k,a[15][105],vis[500005],lst[500005];
i64 ans,dis[500005];
int ch[500005][105],cnt;
vector<int> seq[500005];
vector<int> f[105];
int qid(vector<int> v)
{
	int x=0,i,len=0;
	vector<int> cur;
	ff(v,it){
		cur.push_back(*it);
		if(!ch[x][*it]){
			ch[x][*it]=++cnt;
			f[cur.size()].push_back(cnt);
			seq[cnt]=cur;
			dis[cnt]=1e18;
		}
		x=ch[x][*it];
	}
	return x;
}
void upd(vector<int> v,i64 c,int l)
{
	int x=qid(v);
	if(dis[x]>c){
		dis[x]=c;lst[x]=l;
	}
	if(dis[x]==c){
		lst[x]=max(lst[x],l);
	}
}
int main()
{
	//cerr<<sizeof(ch)/1048576<<endl;
	read(t);fz1(i,t){read(n[i]);fz1(j,n[i])read(a[i][j]);lim=max(lim,n[i]);}
	upd({0},0,0);
	fz1(_,lim)for(int x:f[_]){
		i64 cur=dis[x]*2;
		vector<int> v=seq[x];
		vector<int> nv=v;
		fz0k(i,v.size()){
			if(x!=1) cur+=2;nv.push_back(v[i]+1);int j=nv.size()-1;
			if(nv.size()>lim) break;
			while(j&&nv[j]<nv[j-1])swap(nv[j],nv[j-1]),j--;
			if(i>=lst[x]) upd(nv,cur,i);
		}
	}
	//cerr<<cnt<<endl;
	fz1(k,t){
		ans=1e18;sort(a[k]+1,a[k]+n[k]+1);
		if(n[k]==1){puts("0");continue;}
		for(int i:f[n[k]]){
			i64 sum=dis[i];
//			cerr<<dis[i]<<endl;ff(seq[i],it) cerr<<*it<<' ';cerr<<endl;
			fz1(j,n[k]) sum+=1ll*a[k][j]*seq[i][n[k]-j];
			ans=min(ans,sum);
		}
		printf("%lld\n",ans-(n[k]-2));
	}
	return 0;
}