e-olymp 806. Платформы — 3

Задача

В старых играх можно столкнуться с такой ситуацией. Герой прыгает по платформам, висящим в воздухе. Он должен перебраться от одного края экрана до другого. При прыжке с платформы на соседнюю, у героя уходит $|y_{2} — y_{1}|^2$ энергии, где $y_{1}$ и $y_{2}$ — высоты, на которых расположены эти платформы. Кроме того, есть суперприём, позволяющий перескочить через платформу, но на это затрачивается $3|y_{3} -y_{1}|^2$ энергии.

Известны высоты платформ в порядке от левого края до правого. Найдите минимальное количество энергии, достаточное, чтобы добраться с $1$-й платформы до $n$-й (последней).

Входные данные

Первая строка содержит количество платформ $n$ $(2 \leqslant n \leqslant 10^5)$, вторая — $n$ целых чисел, значения которых не превышают по модулю $4000$ — высоты платформ.

Выходные данные

Выведите единственное целое число — искомую величину энергии.

Тесты

Входные данные  Выходные данные
1 4
1 2 3 30
731
2 4
0 1 6 8
40
3 8
1 15 16 23 42 10 84 5
828
4 7
57 54 -55 -34 21 88 -100
55189
5 7
-4000 4000 -4000 4000 -4000 4000 -4000
0

Код программы

Решение

Чтобы решить задачу, мы создадим массив $energy$, где будем хранить минимальную энергию, которую герой потратит для прыжка на очередную $i$-ю платформу. Для этого необходимо для каждой платформы, начиная со второй, рассмотреть три вида прыжка:

  • прыжок с предыдущей $i — 1$ платформы.
  • суперприём, то есть прыжок c $i — 2$ платформы.
  • 3-й вид: суперприём с $i — 1$ платформы на $i + 1$ и прыжок назад на $i$.

«Цены» за обычный прыжок и суперприём мы можем найти из формул данных в условии, с 3-м же сложнее — результатом будет сумма «цены» суперприёма $3(y_{i+1} — y_{i-1})^2$ и «цены» прыжка назад $(y_{i} — y_{i+1})^2$.

Для понимания схемы можно рассмотреть в качестве примера второй тест.
Синим обозначен 3-ий тип. Красными цифрами — весь путь.

второй тест

Каждый из 3-х путей даст своё значение энергии, равное сумме «цены» прыжка на $i$-ю платформу и значения в той, из которой герой совершил прыжок. Наименьшей энергией для этой платформы будет минимум из этих трех значений.
На второй платформе $(i = 1)$ в случае суперприёма мы выходим за границы массива и получаем независимое значение, поэтому эффективнее будет в качестве «цены» выбирать максимум из двух других уже найденных значений. Аналогично на последней  $(i = n — 1)$ и 3-м типе прыжка, максимум будет невыгодным и соответственно не будет выбран как минимум в $energy_{i}$.

Ссылки

Условие задачи на e-olymp
Код программы на ideone

e-olymp-8577. Супер платформи

Условие

У багатьох старих іграх з двовимірною графікою можна зіткнутися з такою ситуацією. Який-небудь герой стрибає по платформам (або острівкам), які висять у повітрі. Він повинен перебратись від одного краю екрану до іншого. При цьому, при стрибку з однієї платформи на сусідню, у героя витрачається $\left|y_2–y_1\right|$енергії, де $y_2$ та $y_1$ – висоти, на яких розміщені ці платформи. Крім того у героя є суперприйом, який дозволяє перестрибнути через платформу, причому на це витрачається $3·|y_2–y_1|$ одиниць енергії. Кількість використань суперприйому обмежена й повинна перебувати в межах від $k_{min}$ до $k_{max}$ разів (обидві межі включно). Звичайно ж, енергію потрібно витрачати максимально економно.

Припустимо, що вам відомі координати усіх платформ у порядку від лівого краю до правого та обмеження на кількість використань суперприйому $k_{min}$ та $k_{max}$. Чи зможете ви знайти, яку мінімальну кількість енергії потрібно герою, щоб дістатись від першої платформи до останньої?

Вхідні дані

У першому рядку записана кількість платформ $n (1 \leq n ≤ 10000)$. Другий рядок містить n натуральних чисел, які не перевищують 30000 – висоти, на яких розміщено платформи. Третій рядок містить два цілі невід’ємні числа $k_{min}$ та $k_{max}$ $\left(0 ≤ k_{min} ≤ k_{max} ≤ \frac{n–1}{2}\right)$.

Вихідні дані

Виведіть єдине число – мінімальну кількість енергії, яку повинен витратити гравець на подолання платформ (звісно ж у припущенні, що cheat-коди використовувати не можна).

Тесты

Ввод Вывод
1 3
1 5 10
0 1
9
2 9
1 3 2 3 8 10 25 17 25
2 4
24

Код

Решение

В решении суперприёмы из условия для удобства буду называть суперпрыжками.
Решим эту задачу динамически. На каждом шаге будем искать масив, где записано сколько минимально надо потратить энергии что б добраться до каждой платформы, сделав ровно $j$ суперпрыжков. Легко получить рекурсивную зависимость: для того, что бы попасть на $i$ платформу нам надо либо прыгнуть с предыдущей $(a_{j (i-1)}+|p_i-p_{i-1}|)$ либо сделать суперпрыжок с платформы под номером $i-2$ $( a_{(j — 1)(i — 2)} + 3|p_{i — 2} — p_i| )$. Не забудем про то, что не всегда можно прыгнуть с предыдущей так как мы могли бы и не попасть на нее за $j$ суперпрыжков. Таким образом для некоторых платформ( а именно первых в каждом масиве) мы будем делать суперпрыжок с платформы под номером $i-2$. На каждом шаге если нам разрешено сделать столько суперпрыжком сколько мы сделали обновляем общее минимальное количество затраченной энергии если оно больше чем результат, полученный нами на последней платформе. Таким образом на каждом шаге мы будем получать минимальные затраты для определенного количества прыжков. Таким образом минимальное из этих самых ответов и будет тем что требуется в задаче.

Оптимизация

поскольку для генерации нового масива используется только предыдущий можно не хранить всю матрицу. Это позволит нам не засорять память.

Ссылки

e-olymp 8701. Кузнечик-попрыгунчик

Задача

Кузнечик-попрыгунчик долго сидел на отметке [latex]0[/latex] числовой прямой, так долго, что придумал инновационную методологию своего перемещения. Такую, что за каждую итерацию движения он выполняет ровно два прыжка, перемещаясь сначала на [latex]a[/latex], а затем на [latex]b[/latex] единичных отрезков по числовой прямой, причем, если число положительное, то он движется вправо, а если отрицательное, то влево. Продолжительность прыжка в секундах равна соответствующему количеству единичных отрезков, на которое переместится кузнечик.

Например, если [latex]a = 3[/latex], а [latex]b = — 2[/latex], то через [latex]3[/latex] сек. он будет на отметке [latex]3[/latex], а через [latex]5[/latex] сек. от начала движения попадет на отметку [latex]1[/latex]. Далее, на [latex]8[/latex] секунде переместится на отметку [latex]4[/latex], а на [latex]10[/latex] секунде вернется на [latex]2[/latex].

При заданных [latex]a[/latex] и [latex]b[/latex] найти сколько необходимо времени в секундах, чтобы допрыгать до отметки x числовой прямой или вывести [latex]-1[/latex], если это невозможно.

Входные данные

Целочисленные значения [latex]a[/latex], [latex]b[/latex], [latex]x[/latex] — в одной строке через пробел. Значение по модулю не превышают [latex]10^{9}[/latex].

Выходные данные

Ответ на задачу.

Тесты

# ВХОДНЫЕ ДАННЫЕ ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1 3 -2 1 5
2 100 200 0 0
3 -10 -20 -900 900
4 5 -6 3 27
5 1 3 10 -1

Код программы (с использованием условных операторов)

Решение задачи (с использованием условных операторов)

Для решения данной задачи сначала проверим не находимся ли мы уже в точке [latex]0[/latex], после проверим не равна ли сумма дистанций прыжков [latex]0[/latex], если равна, то также проверим можно ли добраться до точки x за один прыжок a. Если возможно выводим a. После проверяем возможность добраться до точки x двумя способами:

  1. Сначала добравшись до точки x-a прыжками вида a+b, а после совершив один прыжок на дистанцию a
  2. Добраться до точки x исключительно прыжками вида a+b

Если одним из способов невозможно добраться, то присваиваем переменной соответствующей потраченному времени MAX, а после выводим минимум из переменных possible_ans1, possible_ans2(в случае, если обеими способами невозможно добраться, т.е. обе переменные равны MAX выводим -1).

Код программы (без использования условных операторов)

Решение задачи (без использования условных операторов)

Заранее вычислим значения s(пройденное расстояние за один прыжок вида a+b) и t(время, потраченное на один прыжок вида a+b). После поочередно проверим выполнение всех условий, описанных ранее. При выполнении какого-либо из условий, выводим соответствующее время, если ни одно из условий не выполнилось то выводим [latex]-1[/latex].