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题目大意
有n种灯泡,不同种类的灯泡需要同种电源,同种灯泡只需一个电源。你现在要设计一个照明系统,给出n种灯泡的电压V,电源费用K,一个灯泡的费用C和所需该种灯泡数量L,电压小的灯泡可以被电压大的灯泡代替,求最小花费。
题目分析
由人类的直觉,我们应该把灯泡按照电压从大到小排序,以方便处理。
推理1:一种灯泡要么全部替换为另一种,要么都不换。
证明:
如果将灯泡t全部替换为灯泡i比都不替换优,那么说明:
ki+ci∗(li+lt)<ki+kt+ci∗li+ct∗lt
那么
ci∗lt<kt+ct∗lt
已经将t都换为i后,如果将部分灯泡换回t的话,还要再买一个电源,花费
kt,并且灯泡价格依据式子并不会带来什么优惠。
同理,如果不换更优,那么再换一部分,由于
ci∗lt>kt+ct∗lt,也不会带来任何优惠。
状态转移:令sum[i]表示电压按照从大到小排序后,灯泡数量前缀和。f[i]表示前i种灯泡处理好的最小价格。
由人类的直觉,我们认为状态转移方程为:
f[i]=min(f[i],f[j−1]+kj+(sum[i]−sum[j−1])∗cj)(j≤i)
为什么可以直接替换一个区间呢?见推理2.
推理2:状态转移方程正确性证明。
证明:
设
vi>vj>vt
如果t被i替换比较优的前提下,j不被t替换更优(即状态转移方程的反例)则:
ki+(li+lj+lt)∗ci>ki+kj+(li+lt)∗ci+lj∗cj
即:
ci∗lj>cj∗lj+kj
即:
ci>cj
然而出现这种反例也没关系,因为如果出现如上情况,我们让j到i之间的灯泡全被j替换更优。现在我们证明这一点,则要证:
ki+kj+(li+lt)∗ci+lj∗cj>ki+kj+li∗ci+(lt+lj)∗cj
即要证:
lt∗ci>