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300. 任务安排1
有 $N$ 个任务排成一个序列在一台机器上等待执行,它们的顺序不得改变。
机器会把这 $N$ 个任务分成若干批,每一批包含连续的若干个任务。
从时刻 $0$ 开始,任务被分批加工,执行第 $i$ 个任务所需的时间是 $T_i$。
另外,在每批任务开始前,机器需要 $S$ 的启动时间,故执行一批任务所需的时间是启动时间 $S$ 加上每个任务所需时间之和。
一个任务执行后,将在机器中稍作等待,直至该批任务全部执行完毕。
也就是说,同一批任务将在同一时刻完成。
每个任务的费用是它的完成时刻乘以一个费用系数 $C_i$。
请为机器规划一个分组方案,使得总费用最小。
输入格式
第一行包含整数 $N$。
第二行包含整数 $S$。
接下来 $N$ 行每行有一对整数,分别为 $T_i$ 和 $C_i$,表示第 $i$ 个任务单独完成所需的时间 $T_i$ 及其费用系数 $C_i$。
输出格式
输出一个整数,表示最小总费用。
数据范围
$1 \le N \le 5000$,
$0 \le S \le 50$,
$1 \le T_i,C_i \le 100$
输入样例:
5
1
1 3
3 2
4 3
2 3
1 4
输出样例:
153
解题思路
斜率优化dp
很容易想到一个暴力做法:$f[i][j]$ 表示前 $i$ 个物品分为 $j$ 批的最小代价,这样状态数为 $O(n^2)$,另外转移需要 $O(n)$,故总时间复杂度为 $O(n^3)$,而且本题空间限制比较严格,内存受限
主要难点在于启动时间 $s$ 的处理,设 $sum[i]$ 表示前 $i$ 个物品时间的前缀和,$w[i]$ 表示前 $i$ 个物品费用的前缀和,不妨对未来的角度考虑:对于一个启动时间,其对后面所有任务的影响为 $s\times (w[n]-w[i-1])$,即可以提前计算对未来的影响,故可以得到:
-
状态表示:$f[i]$ 表示前 $i$ 的物品的最小代价
-
状态计算:$f[i]=min(f[i],f[j]+sum[i]*(w[i]-w[j])+s*(w[n]-w[j]))$,其中 $j$ 为前一批的最后一个物品的编号
-
时间复杂度:$O(n^2)$
代码
// Problem: 任务安排1
// Contest: AcWing
// URL: https://www.acwing.com/problem/content/302/
// Memory Limit: 64 MB
// Time Limit: 1000 ms
//
// Powered by CP Editor (https://cpeditor.org)
// %%%Skyqwq
#include <bits/stdc++.h>
//#define int long long
#define help {cin.tie(NULL); cout.tie(NULL);}
#define pb push_back
#define fi first
#define se second
#define mkp make_pair
using namespace std;
typedef long long LL;
typedef pair<int, int> PII;
typedef pair<LL, LL> PLL;
template <typename T> bool chkMax(T &x, T y) { return (y > x) ? x = y, 1 : 0; }
template <typename T> bool chkMin(T &x, T y) { return (y < x) ? x = y, 1 : 0; }
template <typename T> void inline read(T &x) {
int f = 1; x = 0; char s = getchar();
while (s < '0' || s > '9') { if (s == '-') f = -1; s = getchar(); }
while (s <= '9' && s >= '0') x = x * 10 + (s ^ 48), s = getchar();
x *= f;
}
const int N=5001;
int n,s,sum[N],w[N];
LL f[N];
int main()
{
scanf("%d%d",&n,&s);
for(int i=1;i<=n;i++)
scanf("%d%d",&sum[i],&w[i]),sum[i]+=sum[i-1],w[i]+=w[i-1];
memset(f,0x3f,sizeof f);
f[0]=0;
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=0;j<i;j++)
f[i]=min(f[i],f[j]+(LL)sum[i]*(w[i]-w[j])+(LL)s*(w[n]-w[j]));
printf("%lld",f[n]);
return 0;
}