【CF】Codeforces 280D k-Maximum Subsequence Sum 贪心/线段树/模拟费用流
题目
原文
Consider integer sequence a1, a2, ..., an. You should run queries of two types:
- The query format is "0 i val". In reply to this query you should make the following assignment: ai = val.
- The query format is "1 l r k". In reply to this query you should print the maximum sum of at most k non-intersecting subsegments of sequence al, al + 1, ..., ar. Formally, you should choose at most k pairs of integers (x1, y1), (x2, y2), ..., (xt, yt) (l ≤ x1 ≤ y1 < x2 ≤ y2 < ... < xt ≤ yt ≤ r; t ≤ k) such that the sum ax1 + ax1 + 1 + ... + ay1 + ax2 + ax2 + 1 + ... + ay2 + ... + axt + axt + 1 + ... + ayt is as large as possible. Note that you should choose at most k subsegments. Particularly, you can choose 0 subsegments. In this case the described sum considered equal to zero.
中文
给你一个长为\(n\)的序列,每回给你一个区间\([l,r]\),询问在这段区间里选取不超过\(k\)段连续的元素,最大的元素和是多少。支持修改。修改询问一共\(m\)次
\(1\leqslant n,m\leqslant 10^5\qquad 1\leqslant k\leqslant20\qquad\)不会爆int
思路
数据结构,思想
- 模拟费用流
- 线段树
关于模拟费用流
- 本质就是观察一个费用流的图,发现它有一些特殊性质,然后利用这些性质加速增广。
- 由于这些题大多奥妙重重,你直接想贪心也想得出来
真·思路
- 先说结论:就是取\(k\)次区间最大子段和,并每一次取过之后把对应区间取反(变为相反数)。如果哪一次最大子段和为负数了,就可以提前终止。
- 先由贪心来思考一下,看一看这么做为什么是对的。
- 最后的这段序列,一定是一段选取,一段不选,间隔着来的。
- 那么,某一段选取的不继续往边上扩展,肯定是有原因的——两边要么到边了,要么是负数了。
- 而每一段选取的区间,最左和最右一定是正数。
- 所以,我们每次选取,肯定能选到最后答案的两个断点(断点即选与不选的区间交界的地方,显然最多有\(2k\)个),并且不会重复(重复的话以前选取的就不再是最大子段和了)。因此我们最后能最多得到\(2k\)个断点,正好就能得到答案。
- 再考虑一下费用流
- 发现费用流的图,是S点向A点连一条(费用0/流量k)的边,选取的区间每一个点都有一个代表节点。A点向每个点的代表节点连(费用这个点的权值/流量1)的边,每一个节点再向他的后一个节点连一条(费用下个点的权值/流量1的边),最后每个点再都向T点连一条(费用0/流量1)的边。
- 于是我们这个过程就与费用流很像。取反则对应着弄出反向边。
- 然后来看,我们就要支持三种操作:
- 单点修改
- 区间查询最大子段和
- 区间取反
- 我们可以线段树来完成,就是标记有点多(我写了17个)。
代码
#include<bits/stdc++.h>
#define LL long long
#define MAXN 100000
using namespace std;
template<typename T>void Read(T &cn)
{
char c;int sig = 1;
while(!isdigit(c = getchar()))if(c == '-')sig = -1; cn = c-48;
while(isdigit(c = getchar()))cn = cn*10+c-48; cn*=sig;
}
template<typename T>void Write(T cn)
{
if(cn<0) {putchar('-'); cn = 0-cn; }
int wei = 0; T cm = 0; int cx = cn%10; cn/=10;
while(cn)wei++,cm = cm*10+cn%10,cn/=10;
while(wei--)putchar(cm%10+48),cm/=10;
putchar(cx+48);
}
struct qwe{
int l,r;
};
struct dan{
int l,r,ans;
};
struct dx{
int zuo,you,da,he;
int l,r,z,y;
};
dan mk(int cn,int cm,int cx) {dan guo; guo.l = cn; guo.r = cm; guo.ans = cx; return guo; }
struct Seg{
struct node{
dx d,x;
int p;
};
node t[MAXN*4+1];
void zhuang(dx &cn,int cm,int cx)
{
cn.zuo = cn.you = cn.da = cn.he = cm;
cn.l = cn.r = cn.z = cn.y = cx;
}
void build(int cn,int l,int r,int a[])
{
t[cn].p = 0;
if(l == r){
zhuang(t[cn].d,a[l],l); zhuang(t[cn].x,-a[l],l);
return;
}
build(cn<<1,l,(l+r)>>1,a); build((cn<<1)|1,((l+r)>>1)+1,r,a);
update(cn,(l+r)>>1);
}
void r_update(dx &cn,dx ls,dx rs,int zh)
{
cn.he = ls.he + rs.he;
if(ls.da > rs.da)cn.da = ls.da,cn.l = ls.l,cn.r = ls.r;
else cn.da = rs.da,cn.l = rs.l,cn.r = rs.r;
if(cn.da < ls.you + rs.zuo)cn.da = ls.you + rs.zuo,cn.l = ls.y,cn.r = rs.z;
if(ls.zuo > ls.he + rs.zuo)cn.zuo = ls.zuo,cn.z = ls.z;
else cn.zuo = ls.he + rs.zuo,cn.z = rs.z;
if(cn.zuo < ls.he)cn.zuo = ls.he,cn.z = zh;
if(rs.you > rs.he + ls.you)cn.you = rs.you,cn.y = rs.y;
else cn.you = rs.he + ls.you,cn.y = ls.y;
if(cn.you < rs.he)cn.you = rs.he,cn.y = zh+1;
}
void update(int cn,int zh)
{
int ls = cn<<1,rs = ls+1;
r_update(t[cn].d,t[ls].d,t[rs].d,zh); r_update(t[cn].x,t[ls].x,t[rs].x,zh);
}
void tui(int cn)
{
if(!t[cn].p)return;
int ls = cn<<1,rs = (cn<<1)|1;
t[ls].p ^= 1; swap(t[ls].d,t[ls].x);
t[rs].p ^= 1; swap(t[rs].d,t[rs].x);
t[cn].p = 0;
}
void gai(int cn,int cm,int cx,int l,int r)
{
if(l == r) {
zhuang(t[cn].d,cx,l); zhuang(t[cn].x,-cx,l);
return;
}
tui(cn);
int zh = (l+r)>>1;
if(cm <= zh)gai(cn<<1,cm,cx,l,zh); else gai((cn<<1)|1,cm,cx,zh+1,r);
update(cn,(l+r)>>1);
}
void qufan(int cn,int cl,int cr,int l,int r)
{
if(cl <= l && r <= cr) {
dx lin = t[cn].d; t[cn].d = t[cn].x; t[cn].x = lin;
t[cn].p ^= 1;
return;
}
tui(cn);
int zh = (l+r)>>1;
if(cl <= zh)qufan(cn<<1,cl,cr,l,zh);
if(cr > zh)qufan((cn<<1)|1,cl,cr,zh+1,r);
update(cn,(l+r)>>1);
}
dx xun(int cn,int cl,int cr,int l,int r)
{
if(cl <= l && r <= cr)return t[cn].d;
tui(cn);
int zh = (l+r)>>1;
if(cl <= zh){
dx guo = xun(cn<<1,cl,cr,l,zh);
if(cr > zh){
dx guo2 = xun((cn<<1)|1,cl,cr,zh+1,r);
r_update(guo,guo,guo2,zh);
}
return guo;
}
if(cr > zh)return xun((cn<<1)|1,cl,cr,zh+1,r);
}
}T;
int n,q;
int a[MAXN+1];
qwe zhan[MAXN+1];
int zlen;
int main()
{
// freopen("a.in","r",stdin);
// freopen("a.ou","w",stdout);
Read(n);
for(int i = 1;i<=n;i++)Read(a[i]);
T.build(1,1,n,a);
Read(q);
for(int i = 1;i<=q;i++)
{
int bx,bn,bm,by;
Read(bx); Read(bn); Read(bm);
if(!bx)T.gai(1,bn,bm,1,n);
else{
Read(by);
zlen = 0;
LL guo = 0;
for(int j = 1;j<=by;j++)
{
dx lin = T.xun(1,bn,bm,1,n);
if(lin.da <= 0)break;
guo += lin.da;
zhan[++zlen].l = lin.l; zhan[zlen].r = lin.r;
T.qufan(1,lin.l,lin.r,1,n);
}
for(int j = 1;j<=zlen;j++)T.qufan(1,zhan[j].l,zhan[j].r,1,n);
Write(guo); putchar('\n');
}
}
return 0;
}