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题解:P11473 名字取好了吗

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@miqoime5
此快照首次捕获于
2025/12/04 08:09
3 个月前
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2025/12/04 08:09
3 个月前
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先考虑如何对于所有 ii 求出 f(1,i)f(1,i)
以下约定 [x,y][x,y] 表示连接 xx 号点和 yy 号点的线段(这条线段不一定在原图上存在),若 [x,y][x,y] 在原图上存在,记 [x,y]w[x,y]_w 表示 [x,y][x,y] 的权值。
gl,r,0/1,0/1g_{l,r,0/1,0/1} 为满足以下条件的路径的最小代价:
  • 11 号点出发。
  • 到达过第 ll 个点与第 rr 个点。
  • l+1l+1 个点到第 r1r-1 个点都没有被经过。(r=1r=1 时,认为 r1=nr-1=n)
  • 第三个参数为 0/10/1 表示目前在第 l/rl/r 个点。
  • 第四个参数为 0/10/1 表示到达当前所在点的线段到 [l,r][l,r] 之间有/没有其他以当前所在点为端点的线段(若路径只包含一个点,可认为该参数为 00)。
初始设 g1,1,0,0=g1,1,1,0=0g_{1,1,0,0}=g_{1,1,1,0}=0。可按照上述状态设计写出状态转移方程(转移方式较多,且转移时需要注意是否需要加上三角形面积)。由于图上线段数量与 nn 同级,故可以以 Θ(n2)\Theta(n^2) 的复杂度完成 dp,从而对于所有 ii 求出 f(1,i)f(1,i)
接下来考虑分治。每条线段将凸包分为两个部分,我们找到按线段分割后两个部分点数最小值最大的线段,对于一个规模为 nn 的问题,可以证明按找到的线段分割后,点数较少的部分的点数至少为 n3+1\lceil\frac{n}{3}\rceil+1
具体证明过程如下:首先可以将凸包拉成一个正多边形,不改变线段间的相交关系,凸包被线段分为若干个三角形,找到包含正多边形外接圆的圆心的三角形(若圆心在线段上,则可以任选一个包含这条线段的三角形),该三角形的三条边所对的弧的长度均不超过外接圆周长的一半,这些弧上的点数之和为 n+3n+3(有 33 个点被重复计算两次),最长的弧至少包含了 n+33=n3+1\lceil\frac{n+3}{3}\rceil=\lceil\frac{n}{3}\rceil+1 个点,按该弧所对应的线段分割,即可得到一个点数较小的部分的点数至少为 n3+1\lceil\frac{n}{3}\rceil+1 的分割方案。
于是我们可以按一条线段将凸包分割为两个凸包,使得点数较少的部分的点数至少为 n3+1\lceil\frac{n}{3}\rceil+1,点数较多的部分的点数至多为 nn3+1n-\lceil\frac{n}{3}\rceil+1
分割凸包后,我们记这两部分的点集为 LLRR,分割凸包的线段为 [u,v][u,v]uuvv 同时在 LLRR 中)。现在需要求满足 iLi\in LjRj\in Ri,j∉{u,v}i,j\not\in\{u,v\} 的点对 (i,j)(i,j) 对答案的贡献。设 hu/v,L/R,0/1,ih_{u/v,L/R,0/1,i} 表示以 u/vu/v 为起点,只经过 L/RL/R 中的点,不经过/经过 [u,v][u,v],终点为 ii 的最小代价。可以通过之前的 dp 以 Θ(n2)\Theta(n^2) 的时间复杂度求出所需的 hh
则:
f(i,j)=min{hu,L,0,i+hu,R,0,j,hv,L,0,i+hv,R,0,j,hu,L,1,i+hv,R,1,j[u,v]w,hv,L,1,i+hu,R,1,j[u,v]w}\begin{aligned} f(i,j)=\min\{&h_{u,L,0,i}+h_{u,R,0,j},h_{v,L,0,i}+h_{v,R,0,j},\\ &h_{u,L,1,i}+h_{v,R,1,j}-[u,v]_w,h_{v,L,1,i}+h_{u,R,1,j}-[u,v]_w\} \end{aligned}
于是我们以 Θ(n2)\Theta(n^2) 的时间复杂度求出了所有满足 iLi\in LjRj\in Ri,j∉{u,v}i,j\not\in\{u,v\} 的点对 f(i,j)f(i,j)。接下来考虑递归计算求 LL 内部和 RR 内部的点对对答案的贡献。递归计算 LL 部分的过程中,需要考虑从 uuvv 可以经过 RR 中的点,于是可以通过 hu,R,0,vh_{u,R,0,v} 来更新 [u,v][u,v] 的权值,但注意这需要与原权值分开记录,因为不直接通过 [u,v][u,v] 的路径可能会影响 LL 部分纯净三角形面积的计算。对于递归计算 RR 部分的过程同理。
总体时间复杂度 T(n)=T(2n3)+T(n3)+Θ(n2)T(n)=T(\frac{2n}{3})+T(\frac{n}{3})+\Theta(n^2),可计算得总体时间复杂度为 Θ(n2)\Theta(n^2)

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