[CF] B. Minimization - Codeforces Round 317 [AimFund Thanks-Round] (Div. 1)

https://codeforces.com/contest/571/problem/B

题目大意

给出 $n$ 长的数组 $a$,及某数 $k$,可以任意调整 $a$ 中元素位置,需要最小化

$$ \sum_{i = 1}^{n - k} |a[i] - a[i + k]| $$ 。

问这个最小值是多少。

$2 \le n \le 3 \times 10^5$。$1 \le \min(5000, n - 1)$。$-10^9 \le a[i] \le 10^9$。

简要题解

容易想到,最后就是 $k$ 余数相等的 $k$ 组,每组应该是数组的排序后连续的一段,而且都是单调不增或单调不减排列的。

这 $k$ 条链,长度只有最多两种 $\lfloor n / k \rfloor$ 和 $\lceil n / k \rceil$,且我们知道每种选多少个。

到这里好像我们只会 $O(n k^2)$ 的 DP。($dp[i][j][l]$ 到 $i$ 位置选了 $j$ 段且其中 $l$ 个长段。)

注意到 $k$ 的限制很奇怪,而且显然上面的 $dp$ 定义有非常多的没用的状态。于是想到我们可以只用选了几段进行转移。$dp[i][j]$ 表示选了 $i$ 段后有 $j$ 个长一点的段。这样我们枚举最后一段是长段还是短段即可,因为我们知道前面长短段选了多少,因此我们也知道终点在哪,就可以推导了。

复杂度

$T$:$O(n \log n + k ^ 2)$

$S$:$O(n + k)$

代码实现

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

int io_=[](){ ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(nullptr); return 0; }();

using LL = long long;
using ULL = unsigned long long;
using LD = long double;
using PII = pair<int, int>;
using VI = vector<int>;
using MII = map<int, int>;

template<typename T> void cmin(T &x,const T &y) { if(y<x) x=y; }
template<typename T> void cmax(T &x,const T &y) { if(x<y) x=y; }
template<typename T> bool ckmin(T &x,const T &y) { 
    return y<x ? (x=y, true) : false; }
template<typename T> bool ckmax(T &x,const T &y) { 
    return x<y ? (x=y, true) : false; }
template<typename T> void cmin(T &x,T &y,const T &z) {// x<=y<=z 
    if(z<x) { y=x; x=z; } else if(z<y) y=z; }
template<typename T> void cmax(T &x,T &y,const T &z) {// x>=y>=z
    if(x<z) { y=x; x=z; } else if(y<z) y=z; }

// mt19937 rnd(chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count());
// mt19937_64 rnd_64(chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count());

/*
---------1---------2---------3---------4---------5---------6---------7---------
1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789
*/

const LL INF = 0x3f3f3f3f3f3f3f3f;

void solve() {
  int n, k; cin >> n >> k;
  vector<int> a(n);
  for (int& i : a) cin >> i;
  sort(a.begin(), a.end());

  int m = n / k;
  int need = n % k;

  // cerr << m << ' ' << need << endl;

  vector<LL> dp(need + 1, INF);
  dp[0] = 0;

  for (int ii = 1; ii <= k; ii++) {

    for (int i = need; i > 0; i--) {
      dp[i] = min(dp[i] + a[ii * m + i - 1] - a[(ii - 1) * m + i], 
                  dp[i - 1] + a[ii * m + i - 1] - a[(ii - 1) * m + i - 1]);
    }
    dp[0] = dp[0] + a[ii * m - 1] - a[(ii - 1) * m];

    // for (int i = 0; i <= need; i++) {
    //   cerr << dp[i] << ' ';
    // }
    // cerr << endl;
  }

  cout << dp[need] << '\n';
}

int main() {
  int t = 1; 
  // cin >> t;
  while (t--) {
    solve();
  }
  return 0;
}
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