先考虑暴力。
$f _ {i, j}$ 表示使用 $i$ 个邮局,前 $j$ 个村庄的答案。对于一段村庄选择一个邮局,如果村庄的个数为奇数,那么选择中间的数;否则为中间两个数中任意一数。即对于 $[l, r]$ ,$mid = \left \lfloor \frac {l + r} 2 \right \rfloor $ 。那么距离和
$$
\begin {aligned}
w _ {l, r} & = \sum _ {i = l} ^ {mid} d _ {mid} - d _ i + \sum _ {i = mid + 1} ^ r d _ i - d _ {mid} \\
& = (mid - l + 1) d _ {mid} - (s _ {mid} - s _ {l - 1}) + (s _ r - s _ {mid}) - (r - mid) d _ {mid} \\
& = (2 mid - l - r + 1) d _ {mid} + s _ r + s _ {l - 1} - 2 s _ {mid} \\
\end {aligned}
$$
注意到 $2mid$ 和 $l + r$ 的关系,如果 $mid = \frac {l + r} 2$ ,那么
$$
w _ {l, r} = s _ r + s _ {l - 1} - 2 s _ {mid} + d _ {mid}
$$
否则
$$
w _ {l, r} = s _ r + s _ {l - 1} - 2 s _ {mid}
$$
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暴力打表发现决策具有单调性。
现在考察 $w$ 是否满足四边形不等式。
若 $mid = \frac {l + r - 1} 2$ 。那么
$$
w _ {l, r} = s _ r + s _ {l - 1} - 2 s _ {mid}
$$
$$
w _ {l + 1, r} = s _ r + s _ {l} - 2 s _ {mid + 1} + d _ {mid + 1}
$$
$$
w _ {l, r + 1} = s _ {r + 1} + s _ {l - 1} - 2 s _ {mid + 1} + d _ {mid + 1}
$$
$$
w _ {l + 1, r + 1} = s _ {r + 1}+ s _ {l} - 2 s _ {mid + 1}
$$
要证 $w _ {l, r} + w _ {l + 1, r + 1} \le w _ {l + 1, r} + w _ {l, r + 1}$ ,只需证
$$
s _ r + s _ {l - 1} - 2 s _ {mid} + s _ {r + 1}+ s _ {l} - 2 s _ {mid + 1} \le s _ r + s _ {l} - 2 s _ {mid + 1} + d _ {mid + 1} + s _ {r + 1} + s _ {l - 1} - 2 s _ {mid + 1} + d _ {mid + 1}
$$
即
$$
-2 s _ {mid} \le - 2 s _ {mid + 1} + d _ {mid + 1} + d _ {mid + 1}
$$
即
$$
0 \le 0
$$
显然成立,故四边形不等式成立。
若 $mid = \frac {l + r} 2$ ,则
$$
w _ {l, r} = s _ {l - 1} + s _ r - 2 s _ {mid} + d _ {mid}
$$
$$
w _ {l + 1, r} = s _ {l} + s _ r - 2 s _ {mid}
$$
$$
w _ {l, r + 1} = s _ {l - 1} + s _ {r + 1} - 2 s _ {mid}
$$
$$
w _ {l + 1, r + 1} = s _ {l} + s _ {r + 1} - 2 s _ {mid + 1} + d _ {mid + 1}
$$
要证 $w _ {l, r} + w _ {l + 1, r + 1} \le w _ {l + 1, r} + w _ {l, r + 1}$ ,只需证
$$
s _ {l - 1} + s _ r - 2 s _ {mid} + d _ {mid} + s _ {l} + s _ {r + 1} - 2 s _ {mid + 1} + d _ {mid + 1} \le s _ {l} + s _ r - 2 s _ {mid} + s _ {l - 1} + s _ {r + 1} - 2 s _ {mid}
$$
即
$$
d _ {mid} - 2 s _ {mid + 1} + d _ {mid + 1} \le -2 s _ {mid}
$$
即
$$
d _ {mid} \le d _ {mid + 1}
$$
成立。
综上, $w$ 满足四边形不等式。
$\forall a \le b \le c \le d, w(a, d) \ge w(b, c)$ 显然成立。
故,$f$ 满足四边形不等式。
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