15303105423 发表于 6 天前

洛谷P2034题解:动态规划+单调队列优化求解最大K段子段和...

https://www.xinaozhilu.cn/zb_users/upload/2025/06/202506071749228280228079.jpg一、题目解读洛谷P2034题目要求给定一个长度为n的整数数组,将其分成不超过k段,求各段和的最大值。该问题属于经典动态规划问题的扩展,需结合优化技巧高效求解。二、解题思路采用动态规划+单调队列优化的策略。核心思想是定义状态dp表示前i个数分成不超过k段的最大和,通过维护单调队列优化决策点选择。关键在于利用前缀和计算子段和,并通过队列动态维护合法且最优的决策点,避免暴力枚举导致的超时。三、解题步骤1. 前缀和计算:预处理数组前缀和prefix,方便O(1)获取任意区间和。2. 动态规划初始化:初始化dp=0,表示不选任何数的和为0。3. 状态转移:遍历i=1~n+1时,通过队列头部元素j计算dp = dp + prefix - prefix,即前j个数分成k段的最大和 + 剩余部分。4. 队列维护:    弹出队首不符合区间限制的元素(i-j-1 > k);    弹出队尾使dp-prefix >= dp-prefix的元素,确保队列单调递增。5. 结果:最终dp即为答案。四、代码与注释C++

#include <iostream>
#include <vector>
#include <deque>
using namespace std;

int main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(nullptr); // 加快输入输出速度

    int n, k;
    cin >> n >> k;
    vector<long long> a(n + 1), prefix(n + 1, 0);
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
      cin >> a;
      prefix = prefix + a; // 计算前缀和
    }

    vector<long long> dp(n + 2, 0); // dp表示前i个数的最大和
    deque<int> q; // 单调队列维护最优决策点

    // 初始条件:不选任何数时和为0
    q.push_back(0);

    for (int i = 1; i <= n + 1; ++i) {
      // 维护队列头部,确保不超过k的限制
      while (!q.empty() && q.front() < i - k - 1) {
            q.pop_front();
      }

      // 状态转移:dp = max(dp - prefix) + prefix
      dp = dp + prefix - prefix;

      // 维护队列单调性
      while (!q.empty() && dp - prefix >= dp - prefix) {
            q.pop_back();
      }

      q.push_back(i);
    }

    cout << dp << endl;
    return 0;
}
五、总结本解法通过动态规划将问题转化为子问题最优解的组合,利用单调队列优化决策点选择,将时间复杂度降至O(n),成功解决洛谷P2034的挑战。该思路对处理分段优化类问题具有重要参考价值,体现了算法设计与数据结构的巧妙结合。参考:洛谷题
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