다음 값을 생각하자.
정답은 이다. 따라서 누적합을 사용해 모든 구간 을 확인하면 에 해결할 수 있다.
직관
처음부터 어떤 최적해가 다음과 같은 꼴이라고 예상해 보자.
양수인 부분이 구간 이라면, 조건 에 의해 로 정해진다. 이때 목적함수의 값은 다음과 같다.
증명
임의의 가능한 을 고정하자. 음이 아닌 실수 에 대해 인 인덱스 만 남겨 보자. 남은 인덱스들은 서로 겹치지 않는 여러 연속 구간으로 나뉜다.
Solution written by GPT5.6
따라서 이러한 꼴의 해만 생각한다면 얻을 수 있는 최댓값은 이다.
그중 하나가 이라면, 이 구간에서 서로 이웃하게 남아 있는 인덱스 쌍은 개이다. 의 정의에 의해 가 성립한다.
모든 연속 구간에 대해 더하면, 높이 에서 동시에 남아 있는 이웃한 인덱스 쌍의 수는 이하이다.
높이 에서 동시에 남아 있는 이웃한 인덱스 쌍의 수를 라고 하자. 각 은 인 동안 정확히 하나씩 세어지므로, 목적함수의 값은 이다. 따라서 위 부등식을 에 대해 적분하면
를 얻는다.
이제 을 만드는 구간 을 하나 고르자. 인 모든 에 대해
로 두고, 나머지 를 으로 둔다. 그러면 조건을 만족하며 목적함수의 값은 이다.
따라서 이 정확한 최댓값이다.