多进程 DP

我好像还没怎么见过这样的题。 不过，做任何 DP，深刻充分的理解永远是通用的题解。

例子

有两个对象，共同完成一批任务，其中一个对象做任务时，另一个对象可以在同时完成别的任务；对于每个任务，两对象完成的时间不同，求最快什么时候完成。

看看例题

1. P2224 HNOI2001 产品加工 - 洛谷

分析

令 \(f[i][j]\) 表示做到第 \(i\) 件物品，机器 \(A\) 耗时为 \(j\) 时，\(B\) 机器所耗费的最短时间。 设 \(t[i][0/1/2]\) 表示第 \(i\) 件物品由 \(A\)，\(B\)，或 \(A, B\) 共同加工的时间，则：

\[\begin{aligned} f[i][j] = min\{f[i - 1][j - t[i][0]], f[i - 1][j] + t[i][1], f[i - 1][j - t[i][2]] + t[i][2]\}\\ \end{aligned} \]

\(f[i - 1][j - t[i][0]]\) 表示这个任务由 \(A\) 完成。

\(f[i - 1][j] + t[i][1]\) 表示这个任务由 \(B\) 完成。

\(f[i - 1][j - t[i][2]] + t[i][2]\) 表示这个任务由 \(A, B\) 共同完成。

初始化：\(f[0][0] = 0\)，其他均设为正无穷。

本题数据范围比较大，二维数组空间过大，所以要用滚动数组滚掉一维。（滚动数组注意当前状态的含义与合法性）

代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int maxn = 6e3 + 5;
int f[maxn * 5];
int n;
int cost[maxn][3];
int up;

int main() {
	scanf("%d", &n);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		for (int j = 0; j < 3; j++) {
			scanf("%d", &cost[i][j]);
		}
		up += max(cost[i][0], max(cost[i][1], cost[i][2])); // 记录完成时间的上界
	}
	memset(f, 0x3f, sizeof(f));
	f[0] = 0;
	// f[i][j] = min{ f[i - 1][j - cost[i][0]], f[i - 1][j] + cost[i][1], f[i - 1][j - cost[i][2]] + cost[i][2] }
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		for (int j = up; j >= 0; j--) {
			int temp = f[j]; // 要注意的地方：f[j] 发生了变化，所以要暂存下来参与决策。  
			f[j] = 0x3f3f3f3f; //相当于每次初始化
			if (cost[i][0] && j >= cost[i][0]) {
				f[j] = min(f[j], f[j - cost[i][0]]);
			}
			if (cost[i][1]) {
				f[j] = min(f[j], temp + cost[i][1]); // here is temp.
			}
			if (cost[i][2] && j >= cost[i][2]) {
				f[j] = min(f[j], f[j - cost[i][2]] + cost[i][2]);
			}
		}
	}
	int ans = 0x3f3f3f3f;
	for (int i = 0; i <= up; i++) {
		ans = min(ans, max(f[i], i)); // 完成时间为 A, B 中较大的那个
	}
	printf("%d", ans);
	return 0;
}

2. P1800 software - 洛谷

分析

和上一道题比较类似，但又不太一样。

首先可以发现，交付时间为两个软件完成时间较长的那个，而我们要求这个较长的时间最短——二分答案！

然后我们就二分交付时间，然后用 DP 检验这个时间是否合法。

设 \(f[i][j]\) 表示到第 \(i\) 个技术人员的时候，第一个软件已经完成了 \(j\) 个模块，第二个软件可以完成的模块数量，则：

\[\begin{aligned} f[i][j] = \max_{0 \le k \le min(\frac{day}{d1[i]}, j)}\{f[i - 1][j - k] + (\frac{day - d1[i] \times k}{d2[i]})\} \end{aligned} \]

其中 \(day\) 表示二分查找枚举的交付日期。

DP 完之后，若 \(f[m] \ge m\)，则表示程序一做完 \(m\) 个模块的时候，程序二也至少能完成任务。

代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int maxn = 105;
int n, m;
int f[maxn];
int dev1[maxn], dev2[maxn];

bool check(int day) {
    f[0] = 0; // 滚动数组压维了
    for (int i = 1; i <= m; i++) {
        f[i] = -0x3f3f3f3f;
    }
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        for (int j = m; j >= 0; j--) {
            for (int k = 0; k <= min(day / dev1[i], j); k++) {
                f[j] = max(f[j], f[j - k] + (day - k * dev1[i]) / dev2[i]);
            }
        }
    }
    return f[m] >= m;
}

int main() {
    scanf("%d%d", &n, &m);
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        scanf("%d%d", &dev1[i], &dev2[i]);
    }
    int l = 0, r = 114514;
    while (l < r) {
        int mid = (l + r) >> 1;
        if (check(mid)) r = mid;
        else l = mid + 1;
    }
    printf("%d", l);
    return 0;
}