ठीक है। डीपी एल्गोरिथ्म अनावश्यक रूप से जटिल होने लगता है। टिप्पणियों को पढ़ने के बाद मुझे लगता है कि यह समस्या के मोनोटोनिक संस्करण को हल कर सकता है (लेकिन मैंने हर विवरण की जांच नहीं की है)।
सबसे पहले, यह मान प्रत्येक , जहां ⌊ एक्स मैं ⌋ अभिन्न अंग है, { x मैं } आंशिक हिस्सा है। मान लें एक्स मैं करने के लिए गोल है ⌊ एक्स मैं ⌋ + वी मैं , जहां वी मैं ग़ैर-ऋणात्मक पूर्णांक है (सामान्य रूप में निश्चित रूप से वी मैं नकारात्मक हो सकता है, लेकिन हम हमेशा इतनी बदल सकते हैं कि छोटी से छोटी वी मैं 0 है)।एक्समैं= ⌊ xमैंX + { एक्समैं}⌊ xमैं⌋{ एक्समैं}एक्समैं⌊ xमैं⌋ + वीमैंvमैंvमैंvमैं
अब इस गोलाई को करते समय एक जोड़ी , x j की लागत पर विचार करें । लागत होनी चाहिएएक्समैंएक्सj
| | vमैं- वीj+ ⌊ xमैं⌊ - ⌊ xj⌋ | - | { एक्समैं} - { एक्सj} + ⌊ xमैं⌊ - ⌊ xj⌋ | |
पूर्ण मूल्यों के कारण अभिव्यक्ति जटिल है। हालांकि, ध्यान दें कि हमारे पास एकरसता है, इसलिए दो आंतरिक निरपेक्ष मूल्यों के अंदर की चीजों को समान संकेत होना चाहिए। चूंकि हमारे पास एक बाहरी निरपेक्ष मूल्य है, इसलिए यह वास्तव में कोई फर्क नहीं पड़ता कि वह चिन्ह क्या है, अभिव्यक्ति बस सरल करती है
| vमैं- वीj- ( { एक्समैं} - { एक्सj} ) |
अब से हम यह नहीं मानते हैं कि समाधान मोनोटोनिक है, लेकिन इसके बजाय, हम सभी जोड़ों के लिए उपरोक्त शब्द की राशि को कम करने के उद्देश्य को बदलते हैं। यदि इस समस्या का समाधान मोनोटोनिक होता है, तो निश्चित रूप से यह मोनोटोनिक संस्करण के लिए इष्टतम समाधान भी है। (इसे इस तरह समझें: मूल समस्या में एक अनंत जुर्माना है जब समाधान मोनोटोनिक नहीं होता है, नई समस्या में छोटा जुर्माना होता है, अगर एक मोनोटोनिक समाधान नए संस्करण में भी जीतता है, तो यह मोनोटोनिक संस्करण का समाधान होना चाहिए)
अब हम साबित करने के लिए, अगर चाहते हैं , इष्टतम समाधान में हम होना आवश्यक वी मैं ≥ वी जे ।{ एक्समैं} > { एक्सj}vमैं≥ वीj
यह सच नहीं है, कि हमारे पास एक जोड़ी लेकिन v i < v j है । हम यह दिखाएंगे कि यदि हम v i v v j को हल करते हैं तो समाधान सख्ती से बेहतर हो जाता है।{ एक्समैं} > { एक्सj}vमैं< विjvमैं vj
पहले हम और j के बीच के शब्द की तुलना करते हैं , यहां यह वास्तव में स्पष्ट है कि स्वैपिंग सख्ती से बेहतर है क्योंकि गैर-स्वैप संस्करण में, v i - v j और { x j } - { x i } का एक ही चिन्ह है, पूर्ण मूल्य दो पूर्ण मूल्यों का योग होगा।मैंjvमैं- वीj{ एक्सj} - { एक्समैं}
अब किसी भी , हम जोड़े ( i , k ) और ( j , k ) के योग की तुलना करते हैं । यही है, हमें तुलना करने की आवश्यकता हैकश्मीर( i , k )( जे , के )
और | v j - v k - ( { x i } - { x k } ) | + || vमैं- वीकश्मीर- ( { एक्समैं} - { एक्सकश्मीर})|+|vj−vk−({xj}−{xk})|।|vj−vk−({xi}−{xk} )|+|vi−vk−({xj}−{xk} ) |
का प्रयोग करें , बी , सी , डी निरपेक्ष मूल्य के अंदर चार शब्दों को निरूपित करने के लिए, यह है कि स्पष्ट है एक + बी = सी + डी । यह भी स्पष्ट है कि | ए - बी | ≥ | सी - डी | । परम मूल्य के उत्कर्ष से, हम जानते हैं | ए | + | B | ≥ | सी | + | डी | । सब कुछ खत्म राशि ले लो एक्स कश्मीरएबीसीडीए+B=C+ डी| ए-बी |≥|C- डी || ए | + | B |≥|C| + | डी |xकश्मीरहमें पता है कि स्वैपिंग केवल बेहतर हो सकती है।
ध्यान दें कि अब हमारे पास पहले से ही मोनोटोनिक मंजिल / छत संस्करण के लिए एक समाधान है: एक थ्रेशोल्ड होना चाहिए, जब बड़ा हमेशा गोल होता है, जब यह हमेशा छोटा होता है, जब यह बराबर होता है और कुछ ऊपर गोल होता है नीचे, जबकि समाधान की गुणवत्ता केवल संख्या पर निर्भर करती है। हम इन सभी समाधानों को मानते हैं और सबसे छोटे उद्देश्य फ़ंक्शन के साथ एक को चुनते हैं। (ये सभी उपाय आवश्यक रूप से एकरस हैं)।{xi}
अंत में हम समस्या के मोनोटोनिक पूर्णांक संस्करण पर जाना चाहते हैं। हम वास्तव में साबित कर सकते हैं कि इष्टतम समाधान मोनोटोनिक मंजिल / छत संस्करण के समान है।
जैसा कि हमने माना, सबसे छोटा है। 0. सभी x i का समूह उनके v i के अनुसार है , और उन्हें समूह 0 , 1 , 2 , 2 कहते हैं । । । , अधिकतम { v i } । हम पहले यह साबित करेंगे कि कोई खाली समूह नहीं हैं, लेकिन यह सरल है, यदि k -th समूह खाली है, किसी भी v i > k के लिए बस v i = v i - 1vमैंxमैंvमैं0 , 1 , 2 , । । । , अधिकतम {vमैं}कश्मीरvमैं> केvमैं=vमैं- 1। यह देखने के लिए उद्देश्य समारोह हमेशा बेहतर बनाता है आसान है (मूल रूप से, क्योंकि )।| { एक्समैं} - { एक्सj} | < १
अब हम साबित करेगा, की औसत समूह में कश्मीर + 1 के कम से कम औसत है { x मैं } समूह में कश्मीर के साथ साथ 1 / 2 । यदि यह सत्य नहीं है, तो बस v i = v i - 1 को सभी v i > k के लिए गणना करें, फिर से अभिकलन से पता चलता है कि उद्देश्य फ़ंक्शन में सुधार हुआ है।{ एक्समैं}के + १{ एक्समैं}कश्मीर1 / 2vमैं= वीमैं- 1vमैं> के
चूंकि का औसत सीमा [ 0 , 1 ) में है , वास्तव में अधिकांश दो समूह हैं, जो फर्श / छत के संस्करण से मेल खाते हैं।{ एक्समैं}[ ० , १ )