AGC033D Complexity

发布时间 2023-06-25 21:00:02作者: LuoyuSitfitw

Ex - Bow Meow Optimization

\(n,m\)都为偶数时,记狗的正中为\(x\)吗,猫的正中为\(y\)(正中在序列中就处于两个位置之间,不与任何位置重合)

一只猫\(i\)\(x\)隔了\(C\)只狗,那么这只猫对应的代价就为\(B_i\times (\frac n2+C-(\frac n2-C))=B_i\times2C\),狗的代价同理

那么对于\(x\)\(y\)之间的\(0\)\(1\),它们随意交换位置都不影响\(x\)\(y\),所以我们可以将\(x\)\(y\)的这段区间变为\(x111...000y\),这时代价是最小的,然后我们发现,将\(x\)\(y\)移动到\(1\)\(0\)的交接处,重合,也是合法的

所以当\(n,m\)都是偶数时,其正中重合,也就是说,前一半序列中有\(\frac n2\)只狗和\(\frac m2\)只猫

\(n\)\(m\)有奇数时,让\(x\)左侧有\(\lfloor\frac n2\rfloor\)\(0\)\(y\)右侧有\(\lfloor\frac m2\rfloor\)\(1\),然后用上述方法,同样可以使得\(x\)\(y\)重合

\(d_i\)表示对于第\(i\)个位置上的\(0\)/\(1\),其两侧\(1\)/\(0\)之差为多少,可以发现,在\(x\)\(y\)重合的条件下,\(\sum d_i\)一定恒等于\(n\times m\)

证明:

考虑极端情况,序列呈\(00...11.|.11...00\)的分布情况,其中\(|\)表示\(x\)\(0\)都集中在两端,\(1\)全部靠近\(|\),此时的代价为\(n\times m\)

接下来,只需要证明,对于同一半内的相邻位置互换后,代价不变,大致分类讨论一下即可证得

因为\(\sum d_i\)恒定,所以要想\(\sum A_i/B_i\times d_i\)最小,就得让越大的\(A_i/B_i\)分配到越少的\(d_i\)

所以当\(n\)\(m\)为奇数时,一定是将最大的那个\(A_i/B_i\)放到最中间,然后就可以将\(n\)\(m\)都变为偶数

\(n\%2==1\)时,所有\(1\)的左/右边实际上会比将\(n\)变为偶数后的序列多一个\(0\),所以所有的\(1\)\(d\)都要\(+1\)(当\(1\)在左半部分时,其右边的\(0\)的数量一定\(\geq\)其左边的\(0\)的数量,所以现在其右边又多出一个\(0\)后,\(d+1\)\(1\)在右半部分时同理),\(m\%2==1\)同理。所以需要在一开始就给答案加上\(\sum A_i\)\(\sum B_i\)

然后对所有\(A_i\)\(B_i\)拉通,从大到小排序,考虑从最中间开始,贪心的放\(0\)/\(1\),那么一定是一直向左放\(0\)直到达到数量上限,然后向右放,一直向右放\(1\)直到达到数量上限,然后向左放

向左放\(0\)/\(1\)时,其对应的代价就是\(2A_i/2B_i\times\)目前左边的\(1\)/\(0\)的数量;向右放同理

复杂度\(O(NlogN)\)

#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define plb pair<ll,bool>
#define fi first
#define se second
using namespace std;
const int N=305;
int n,m,cnt,l0,l1,r0,r1;
ll a[N],b[N],suma,sumb,ans;
plb c[N<<1];
int main(){
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for(int i=1;i<=n;++i) scanf("%lld",&a[i]),suma+=a[i];
	for(int i=1;i<=m;++i) scanf("%lld",&b[i]),sumb+=b[i];
	sort(a+1,a+n+1),sort(b+1,b+m+1);
	if(n&1) ans+=sumb; if(m&1) ans+=suma;
	for(int i=1;i<=(n>>1)<<1;++i) c[++cnt]={a[i]<<1,0};
	for(int i=1;i<=(m>>1)<<1;++i) c[++cnt]={b[i]<<1,1};
	sort(c+1,c+cnt+1),reverse(c+1,c+cnt+1);
	for(int i=1;i<=cnt;++i){
		if(c[i].se){
			if(r1<m>>1) ++r1,ans+=c[i].fi*r0;
			else ++l1,ans+=c[i].fi*l0;
		}else{
			if(l0<n>>1) ++l0,ans+=c[i].fi*l1;
			else ++r0,ans+=c[i].fi*r1; 
		}
	}
	printf("%lld\n",ans);
	return 0;
}