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斜率优化 DP 学习笔记

斜率优化 DP 学习笔记
📅 发布时间:2026/6/18 11:01:31

简介

前置知识:凸包以及如何求凸包。

考虑线性动态规划的一类转移,可以整理为以下形式:

\[dp_i=\min/\max\{f_1(i)+f_2(j)+g(i) \cdot h(j)\}, j<i \]

其中,\(f_1(i)\) 为仅关于 \(i\) 的某些信息的多项式,\(f_2(j)\) 为仅关于 \(j\) 的某些信息的多项式;\(g(i) \cdot h(j)\) 是两个这样的多项式的乘积。

根据情况的不同,这一类转移可以通过斜率优化进一步优化到 \(O(n \sim n \log^2 n)\) 的复杂度。

例题:P3195 [HNOI2008] 玩具装箱

一句话题意:给定一个长度为 \(n\) 的数列 $c_i $和一个常数 \(L\),要求把该数列划分成若干段,每段 \([l,r]\) 的代价为 \((r-l + \sum_{i=l}^{r} c_i - L)^2\)。求各段划分代价之和的最小值。

预处理 \(c_i\) 的前缀和 \(s_i\),根据题意可以列出转移方程:

\[dp_i = \min_{j<i} \{(i-j-1+s_i-s_j-L)^2+dp_j\} \]

令 \(S_i = s_i+i\),\(L \gets L+1\),则方程可以化为:

\[\begin{align} dp_i&= \min_{j<i} \{(S_i-S_j-L)^2+dp_j\} \\ &= \min_{j<i}\{(S_j^2+dp_j)+2(S_i-L) \cdot S_j\}+(S_i-L)^2 \end{align}\]

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