#qJDPybttg050105. 1573:分离与合体

1573:分离与合体

好的,我将这道题整理为清晰的题面格式,并补充样例解释、数据范围与时空限制:


题目描述

经过在机房里数日的切磋,LYD 从杜神牛那里学会了分离与合体,出关前,杜神牛给了他一个测试……

杜神牛造了 nn 个区域,他们紧邻着排成一行,编号 1..n1..n。在每个区域里都放着一把 OI 界的金钥匙,每一把都有一定的价值,LYD 当然想得到他们了。然而杜神牛规定 LYD 不能一下子把他们全部拿走,而是每次只可以拿一把。为了尽快得到所有金钥匙,LYD 自然就用上了刚学的分离与合体特技。

一开始 LYD 可以选择 1..n11..n-1 中的任何一个区域进入,我们不妨把这个区域记为 kk。进入后 LYD 会在 kk 区域发生分离,从而分离成两个小 LYD。分离完成的同时会有一面墙在 kk 区域和 k+1k+1 区域间升起,从而把 1..k1..kk+1..nk+1..n 阻断成两个独立的区间,并在各自区间内任选除区间末尾之外(即从 1..k11..k-1k+1..n1k+1..n-1 中选取)的任意一个区域再次发生分离,这样就有了四个小小 LYD……重复以上所叙述的分离,直到每个小 LYD 发现自己所在的区间只剩下了一个区域,那么他们就可以抱起自己梦寐以求的 OI 金钥匙。

但是 LYD 不能就分成这么多个个体存在于世界上,这些小 LYD 还会再合体,合体的小 LYD 所在区间中间的墙会消失。合体会获得
[ (\text{合并后所在区间左右端区域里金钥匙价值之和}) \times (\text{之前分离的时候所在区域的金钥匙价值}) ]

例如,LYD 曾在 1..31..3 区间中的 22 号区域分离成为 1..21..23..33..3 两个区间,合并时获得的价值就是
[ (1 \text{号金钥匙价值} + 3 \text{号金钥匙价值}) \times (2 \text{号金钥匙价值}) ]

LYD 请你编程求出最终可以获得的最大总价值,并按照分离阶段从前到后,区域从左到右的顺序,输出发生分离区域编号。若有多种方案,选择分离区域尽量靠左的方案(也可以理解为输出字典序最小的)。

例如先打印一分为二的区域,然后从左到右打印二分为四的分离区域,然后是四分为八的……


输入格式

第一行一个正整数 nn

第二行 nn 个用空格分开的正整数 aia_i,表示 1..n1..n 区域里每把金钥匙的价值。


输出格式

第一行一个整数,表示获得的最大价值。

第二行按照分离阶段从前到后,区域从左到右的顺序,输出发生分离区域编号,相邻编号用空格隔开。若有多种方案,选择分离区域尽量靠左的方案(也可以理解为输出字典序最小的)。


样例

样例输入

7
1 2 3 4 5 6 7

样例输出

238
1 2 3 4 5 6

样例解释

n=7n=7,金钥匙价值 [1,2,3,4,5,6,7][1,2,3,4,5,6,7]

这是一个类似 最优二叉搜索树区间 DP 的问题,相当于每次选择一个分界点 kk 将区间 [l,r][l,r] 分成 [l,k][l,k][k+1,r][k+1,r],得分 (al+ar)×ak(a_l + a_r) \times a_k

最优划分方案是:

  1. 第一层(整个区间 [1,7][1,7])选择 k=1k=1 分离;
  2. 第二层(区间 [1,1][1,1] 不再分,区间 [2,7][2,7])选择 k=2k=2 分离;
  3. 第三层([2,2][2,2] 不再分,区间 [3,7][3,7])选择 k=3k=3 分离;
  4. 依次类推,每次分离选择区间左端点 k=lk=l

分离区域顺序(按阶段、从左到右):

  • 阶段1:整个区间 [1,7][1,7] 分离在 11
  • 阶段2:区间 [2,7][2,7] 分离在 22
  • 阶段3:区间 [3,7][3,7] 分离在 33
  • 阶段4:区间 [4,7][4,7] 分离在 44
  • 阶段5:区间 [5,7][5,7] 分离在 55
  • 阶段6:区间 [6,7][6,7] 分离在 66

因此输出分离区域编号序列:1 2 3 4 5 61\ 2\ 3\ 4\ 5\ 6

最大总价值 238238 由这些分离产生的合体得分累加得到。


数据范围

  • 对于 20%20\% 的数据,n10n \le 10
  • 对于 40%40\% 的数据,n50n \le 50
  • 对于 100%100\% 的数据,n,ai300n, a_i \le 300,保证运算过程和结果不超过 3232 位正整数范围。

时空限制

  • 时间:1000 ms1000 \text{ ms}
  • 内存:524288 KB524288 \text{ KB}

提示
此题为 区间 DP + 方案输出 问题。

dp[l][r]dp[l][r] 表示区间 [l,r][l, r] 能获得的最大价值。
状态转移:

$$dp[l][r] = \max_{l \le k \le r-1} \{ dp[l][k] + dp[k+1][r] + (a_l + a_r) \times a_k \}$$

其中 kk 是分离点(区间 [l,r][l,r]kk 处分离为 [l,k][l,k][k+1,r][k+1,r])。

初始化:dp[i][i]=0dp[i][i] = 0

方案输出:在 DP 转移时记录 mid[l][r]=kmid[l][r] = k,表示最优的分离点。
然后按分离阶段 BFS 或 DFS 输出分离点。