#830419 (Python3) No.409 ダイエット

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問題	No.409 ダイエット
ユーザー	vwxyz
提出日時	2023-01-05 14:23:55
言語	Python3 (3.12.2 + numpy 1.26.4 + scipy 1.12.0)
結果	AC
実行時間	1,219 ms / 2,000 ms
コード長	13,300 bytes
コンパイル時間	218 ms
コンパイル使用メモリ	11,976 KB
実行使用メモリ	42,660 KB
最終ジャッジ日時	2023-08-19 11:53:22
合計ジャッジ時間	34,977 ms
ジャッジサーバーID （参考情報）	judge15 / judge12

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入力	結果	実行時間実行使用メモリ
testcase_00	AC	23 ms 9,604 KB
testcase_01	AC	23 ms 9,560 KB
testcase_02	AC	23 ms 9,728 KB
testcase_03	AC	23 ms 9,596 KB
testcase_04	AC	23 ms 9,632 KB
testcase_05	AC	24 ms 9,576 KB
testcase_06	AC	23 ms 9,596 KB
testcase_07	AC	23 ms 9,776 KB
testcase_08	AC	23 ms 9,600 KB
testcase_09	AC	23 ms 9,640 KB
testcase_10	AC	23 ms 9,592 KB
testcase_11	AC	23 ms 9,592 KB
testcase_12	AC	23 ms 9,636 KB
testcase_13	AC	23 ms 9,672 KB
testcase_14	AC	24 ms 9,680 KB
testcase_15	AC	23 ms 9,724 KB
testcase_16	AC	23 ms 9,692 KB
testcase_17	AC	23 ms 9,564 KB
testcase_18	AC	23 ms 9,624 KB
testcase_19	AC	23 ms 9,656 KB
testcase_20	AC	23 ms 9,660 KB
testcase_21	AC	23 ms 9,552 KB
testcase_22	AC	23 ms 9,568 KB
testcase_23	AC	22 ms 9,708 KB
testcase_24	AC	23 ms 9,692 KB
testcase_25	AC	23 ms 9,744 KB
testcase_26	AC	23 ms 9,728 KB
testcase_27	AC	23 ms 9,700 KB
testcase_28	AC	23 ms 9,548 KB
testcase_29	AC	22 ms 9,580 KB
testcase_30	AC	23 ms 9,696 KB
testcase_31	AC	22 ms 9,716 KB
testcase_32	AC	23 ms 9,584 KB
testcase_33	AC	23 ms 9,600 KB
testcase_34	AC	23 ms 9,560 KB
testcase_35	AC	33 ms 9,752 KB
testcase_36	AC	34 ms 9,920 KB
testcase_37	AC	34 ms 9,768 KB
testcase_38	AC	34 ms 9,808 KB
testcase_39	AC	33 ms 9,856 KB
testcase_40	AC	34 ms 9,800 KB
testcase_41	AC	34 ms 9,816 KB
testcase_42	AC	35 ms 9,780 KB
testcase_43	AC	33 ms 9,916 KB
testcase_44	AC	33 ms 9,908 KB
testcase_45	AC	34 ms 9,756 KB
testcase_46	AC	35 ms 9,804 KB
testcase_47	AC	34 ms 9,908 KB
testcase_48	AC	33 ms 9,784 KB
testcase_49	AC	34 ms 9,808 KB
testcase_50	AC	34 ms 9,932 KB
testcase_51	AC	34 ms 9,856 KB
testcase_52	AC	35 ms 9,788 KB
testcase_53	AC	35 ms 9,780 KB
testcase_54	AC	33 ms 9,788 KB
testcase_55	AC	539 ms 20,044 KB
testcase_56	AC	991 ms 30,344 KB
testcase_57	AC	1,101 ms 31,012 KB
testcase_58	AC	480 ms 18,628 KB
testcase_59	AC	688 ms 22,836 KB
testcase_60	AC	441 ms 17,672 KB
testcase_61	AC	961 ms 28,564 KB
testcase_62	AC	1,002 ms 29,800 KB
testcase_63	AC	981 ms 28,412 KB
testcase_64	AC	526 ms 19,440 KB
testcase_65	AC	1,051 ms 29,288 KB
testcase_66	AC	1,104 ms 30,628 KB
testcase_67	AC	828 ms 25,824 KB
testcase_68	AC	708 ms 22,600 KB
testcase_69	AC	973 ms 27,956 KB
testcase_70	AC	997 ms 36,688 KB
testcase_71	AC	555 ms 24,476 KB
testcase_72	AC	1,219 ms 42,660 KB
testcase_73	AC	1,154 ms 39,860 KB
testcase_74	AC	679 ms 27,220 KB
testcase_75	AC	1,117 ms 40,028 KB
testcase_76	AC	768 ms 30,060 KB
testcase_77	AC	590 ms 23,892 KB
testcase_78	AC	604 ms 25,524 KB
testcase_79	AC	497 ms 22,856 KB
testcase_80	AC	1,100 ms 40,640 KB
testcase_81	AC	1,133 ms 39,852 KB
testcase_82	AC	819 ms 30,668 KB
testcase_83	AC	907 ms 32,432 KB
testcase_84	AC	763 ms 28,060 KB
testcase_85	AC	100 ms 11,724 KB
testcase_86	AC	744 ms 27,640 KB
testcase_87	AC	1,001 ms 37,020 KB
testcase_88	AC	415 ms 19,640 KB
testcase_89	AC	875 ms 30,856 KB
testcase_90	AC	407 ms 19,068 KB
testcase_91	AC	953 ms 32,348 KB

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ソースコード

raw source code

import sys
readline=sys.stdin.readline
from collections import deque

class AVL_Node_dict:
    """ノード
 
    Attributes:
        key (any): ノードのキー。比較可能なものであれば良い。(1, 4)などタプルも可。
        val (any): ノードの値。
        left (Node): 左の子ノード。
        right (Node): 右の子ノード。
        bias (int): 平衡度。(左部分木の高さ)-(右部分木の高さ)。
        size (int): 自分を根とする部分木の大きさ
 
    """
 
    def __init__(self,parent,key,value):
        self.parent=parent
        self.key=key
        self.value=value
        self.left=None
        self.right=None
        self.bias=0
        self.size=1
 
class AVLTree_dict:
    def __init__(self):
        self.root=None

    def Rotate_Left(self,node):
        node_right=node.right
        node_right.size=node.size
        node.size-=1
        if node_right.right!=None:
            node.size-=node_right.right.size
        if node_right.bias==-1:
            node_right.bias=0
            node.bias=0
        else:
            #assert node_right.bias==0
            node_right.bias=1
            node.bias=-1
        node.right=node_right.left
        node_right.left=node
        return node_right

    def Rotate_Right(self,node):
        node_left=node.left
        node_left.size=node.size
        node.size-=1
        if node_left.left!=None:
            node.size-=node_left.left.size
        if node_left.bias==1:
            node_left.bias=0
            node.bias=0
        else:
            #assert node_left.bias==0
            node_left.bias=-1
            node.bias=1
        node.left=node_left.right
        node_left.right=node
        return node_left

    def Rotate_Left_Right(self,node):
        node_left=node.left
        node_left_right=node_left.right
        #assert node.bias==2
        #assert node_left.bias==-1
        #assert node_left_right.bias in (-1,0,1)
        node_left_right.size=node.size
        node.size-=node_left.size
        if node_left_right.right!=None:
            node.size+=node_left_right.right.size
        node_left.size-=1
        if node_left_right.right!=None:
            node_left.size-=node_left_right.right.size
        node_left.right=node_left_right.left
        node_left_right.left=node_left
        node.left=node_left_right.right
        node_left_right.right=node
        self.Update_Bias_Double(node_left_right)
        return node_left_right

    def Rotate_Right_Left(self,node):
        node_right=node.right
        node_right_left=node_right.left
        #assert node.bias==-2
        #assert node_right.bias==1
        #assert node_right_left.bias in (-1,0,1)
        node_right_left.size=node.size
        node.size-=node_right.size
        if node_right_left.left!=None:
            node.size+=node_right_left.left.size
        node_right.size-=1
        if node_right_left.left!=None:
            node_right.size-=node_right_left.left.size
        node_right.left=node_right_left.right
        node_right_left.right=node_right
        node.right=node_right_left.left
        node_right_left.left=node
        self.Update_Bias_Double(node_right_left)
        return node_right_left

    def Update_Bias_Double(self,node):
        #assert node.right.bias*node.left.bias==-2
        #assert node.right.bias>0
        if node.bias==1:
            node.right.bias=-1
            node.left.bias=0
        elif node.bias==-1:
            node.right.bias=0
            node.left.bias=1
        else:
            node.right.bias=0
            node.left.bias=0
        node.bias=0

    def __getitem__(self,key):
        v=self.root
        while v!=None:
            if key<v.key:
                v=v.left
            elif v.key<key:
                v=v.right
            else:
                return v.value
        return None

    def __setitem__(self,key,value):
        if self.root==None:
            self.root=AVL_Node_dict(None,key,value)
            return
        v=self.root
        stack=[]
        while v!=None:
            if key<v.key:
                stack.append((v,1))
                v=v.left
            elif v.key<key:
                stack.append((v,-1))
                v=v.right
            elif v.key==key:
                v.value=value
                return
        p,direction=stack[-1]
        if direction==1:
            p.left=AVL_Node_dict(p,key,value)
        else:
            p.right=AVL_Node_dict(p,key,value)
        while stack:
            v,direction=stack.pop()
            v.bias+=direction
            v.size+=1
            vv=None
            if v.bias==2:
                if v.left.bias==-1:
                    vv=self.Rotate_Left_Right(v)
                else:
                    vv=self.Rotate_Right(v)
                #assert vv!=None
                break
            if v.bias==-2:
                if v.right.bias==1:
                    vv=self.Rotate_Right_Left(v)
                else:
                    vv=self.Rotate_Left(v)
                #assert vv!=None
                break
            if v.bias==0:
                break
        if vv!=None:
            if len(stack)==0:
                self.root=vv
                return
            p,direction=stack.pop()
            p.size+=1
            if direction==1:
                p.left=vv
            else:
                p.right=vv
        while stack:
            p,direction=stack.pop()
            p.size+=1

    def __delitem__(self,key):
        v=self.root
        stack=[]
        while v!=None:
            if key<v.key:
                stack.append((v,1))
                v=v.left
            elif v.key<key:
                stack.append((v,-1))
                v=v.right
            else:
                break
        else:
            return False
        if v.left!=None:
            stack.append((v,1))
            lmax=v.left
            while lmax.right!=None:
                stack.append((lmax,-1))
                lmax=lmax.right
            v.key=lmax.key
            v.value=lmax.value
            v=lmax
        c=v.right if v.left==None else v.left
        if stack:
            p,direction=stack[-1]
            if direction==1:
                p.left=c
            else:
                p.right=c
        else:
            self.root=c
            return True
        while stack:
            pp=None
            p,direction=stack.pop()
            p.bias-=direction
            p.size-=1
            if p.bias==2:
                if p.left.bias==-1:
                    pp=self.Rotate_Left_Right(p)
                else:
                    pp=self.Rotate_Right(p)
            elif p.bias==-2:
                if p.right.bias==1:
                    pp=self.Rotate_Right_Left(p)
                else:
                    pp=self.Rotate_Left(p)
            elif p.bias!=0:
                break
            if pp!=None:
                if len(stack)==0:
                    self.root=pp
                    return True
                p,direction=stack[-1]
                if direction==1:
                    p.left=pp
                else:
                    p.right=pp
                if pp.bias!=0:
                    break
        while stack:
            p,direction=stack.pop()
            p.size-=1
        return True

    def __contain__(self,key):
        v=self.root
        while v!=None:
            if key<v.key:
                v=v.left
            elif v.key<key:
                v=v.right
            else:
                return True
        return False

    def Bisect_Right(self,key):
        retu=None
        v=self.root
        while v!=None:
            if v.key>key:
                if retu==None or retu[0]>v.key:
                    retu=(v.key,v.value)
                v=v.left
            else:
                v=v.right
        return retu

    def Bisect_Left(self,key):
        retu=None
        v=self.root
        while v!=None:
            if v.key<key:
                if retu==None or retu[0]<v.key:
                    retu=(v.key,v.value)
                v=v.right
            else:
                v=v.left
        return retu

    def Find_Kth_Element(self,K):
        v=self.root
        s=0
        while v!=None:
            t=s+v.left.size if v.left!=None else s
            if t==K:
                return v.key,v.value
            elif t<K:
                s=t+1
                v=v.right
            else:
                v=v.left
        return None

    def keys(self):
        stack=[(self.root,True)]
        while stack:
            node,subtree=stack.pop()
            if subtree:
                if node.right!=None:
                    stack.append((node.right,True))
                stack.append((node,False))
                if node.left!=None:
                    stack.append((node.left,True))
            else:
                yield node.key

    def values(self):
        stack=[(self.root,True)]
        while stack:
            node,subtree=stack.pop()
            if subtree:
                if node.right!=None:
                    stack.append((node.right,True))
                stack.append((node,False))
                if node.left!=None:
                    stack.append((node.left,True))
            else:
                yield node.value

    def items(self):
        stack=[(self.root,True)]
        while stack:
            node,subtree=stack.pop()
            if subtree:
                if node.right!=None:
                    stack.append((node.right,True))
                stack.append((node,False))
                if node.left!=None:
                    stack.append((node.left,True))
            else:
                yield (node.key,node.value)

    def __bool__(self):
        return self.root!=None

    def __len__(self):
        return 0 if self.root==None else self.root.size

    def __iter__(self):
        return iter(self.keys())

    def __str__(self):
        if self.root==None:
            retu="{}"
        else:
            retu="{"+", ".join(f"{r}: {m}" for r,m in self.items())+"}"
        return retu

class Convex_Hull_Trick:
    def __init__(self):
      self.lines=AVLTree_dict()

    def is_removed(self,line0,line1,line2):
        if line0==None:
            return False
        if line2==None:
            return False
        a0,b0=line0
        a1,b1=line1
        a2,b2=line2
        return (a1-a0)*(b2-b1)<=(b1-b0)*(a2-a1)

    def add_line(self,a,b):
        bb=self.lines[a]
        if bb!=None and bb<=b:
            return
        line0=self.lines.Bisect_Left(a)
        line1=(a,b)
        line2=self.lines.Bisect_Right(a)
        if self.is_removed(line0,line1,line2):
            return
        
        self.lines[a]=b
        line2=(a,b)
        line1=self.lines.Bisect_Left(line2[0])
        line0=None if line1==None else self.lines.Bisect_Left(line1[0])
        while self.is_removed(line0,line1,line2):
            del self.lines[line1[0]]
            line1=line0
            line0=None if line1==None else self.lines.Bisect_Left(line1[0])
        
        line0=(a,b)
        line1=self.lines.Bisect_Right(line0[0])
        line2=None if line1==None else self.lines.Bisect_Right(line1[0])
        while self.is_removed(line0,line1,line2):
            del self.lines[line1[0]]
            line1=line2
            line2=None if line1==None else self.lines.Bisect_Right(line1[0])
        
    def __call__(self,x):
        size=len(self.lines)
        if not size:
            return None
        ok,ng=-1,size-1
        while ng-ok>1:
            mid=(ok+ng)//2
            a0,b0=self.lines.Find_Kth_Element(mid)
            a1,b1=self.lines.Find_Kth_Element(mid+1)
            if a0*x+b0>a1*x+b1:
                ok=mid
            else:
                ng=mid
        a,b=self.lines.Find_Kth_Element(ok+1)
        return a*x+b

    def __getitem__(self,a):
        return self.lines[a]
    
    def __setitem__(self,a,b):
        self.add_line(a,b)

class ConvexHullTrick:
    """
    f_i = a_ix + b_i とする。f_i の追加および、min_i f(x) の取得ができるデータ構造。
    ただし、傾き a_i は降順に追加されなければならない。
    また、クエリ x も昇順に実行されなければならない。
    """

    def __init__(self):
        self.funcs = deque()

    def add(self, a, b):
        funcs = self.funcs
        while len(funcs) >= 2:
            a1, b1 = funcs[-2]
            a2, b2 = funcs[-1]
            if (a2 - a1) * (b - b2) < (b2 - b1) * (a - a2):
                break
            funcs.pop()
        funcs.append((a, b))

    def query(self, x):
        funcs = self.funcs
        a, b = funcs[0]
        y = a * x + b
        while len(funcs) >= 2:
            a2, b2 = funcs[1]
            y2 = a2 * x + b2
            if y < y2:
                break
            y = y2
            funcs.popleft()
        return y

N,A,B,W=map(int,readline().split())
D=list(map(int,readline().split()))
inf=1<<60
dp=[inf]*N
CHT=ConvexHullTrick()
for i in range(N):
    dp[i]=W*2-2*A*i+B*i*(i+1)+D[i]*2
    if i:
        dp[i]=min(dp[i],CHT.query(i)+D[i]*2-2*i*A+B*i**2)
    CHT.add(-B*(2*i+1),dp[i]+2*(i+1)*A+B*i*(i+1))
ans=W-A*N+B*N*(N+1)//2
for i in range(N):
    ans=min(ans,(dp[i]-2*A*(N-1-i)+B*(N-i)*(N-i-1))//2)
print(ans)

yukicoder

結果

テストケース

ソースコード