设 DP 方程为 f(i,j)=\min f(i,k)+f(k+1,j)+w(i,j) 并满足四边形不等式,状态 f(i,j) 的最优决策点为 s(i,j).
证明:s(i,j-1)\leq s(i,j)\leq s(i+1, j).
下面证明前半部分 s(i,j-1)\leq s(i,j).
令 s(i,j-1)=k. 根据 DP 方程,对于所有的 i\leq l< k ,都有
f(i,k)+f(k+1,j-1)\leq f(i,l)+f(l+1,j-1)
由四边形不等式,得
f(l+1, j-1)+f(k+1, j)\leq f(k+1,j-1)+f(l+1,j)
移项得
f(k+1, j)-f(k+1,j-1)\leq f(l+1,j)-f(l+1, j-1)
与前式相加得
f(i,k)+f(k+1,j)\leq f(i,l)+f(l+1,j)
即若对于状态 f(i,j-1) 从 k 转移比从 l(l<k) 转移优,则对于 f(i,j) 同样有 从 k 转移比从 l 转移优。因此,最优决策点后移, s(i,j-1)\leq s(i,j) 成立。
后半部分证明同理。