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HDU 1542(矩形面積並)

編輯:C++入門知識

Atlantis
Problem Description
已知Atlantis的地圖由許多矩形構成,求它們的面積並。
 

Input
題目有多組數據,每組數據的開頭有一個整數n(1<=n<=100),表示地圖數,接下來n行,每行4個小數 x1;y1;x2;y2 (0<=x1<x2<=100000;0<=y1<y2<=100000), 表示這張地圖左上角坐標 (x1; y1)和右上角坐標 (x2;y2).
數據以0結束
 

Output
對於每組數據,你需要輸出一行 “Test case #k”,k表示第k組數據(從1開始).第二行為“Total explored area: a”,a為面積並(保留2位小數),
每組數據後,請輸出一個回車。
 

Sample Input
2
10 10 20 20
15 15 25 25.5
0
 

Sample Output
Test case #1
Total explored area: 180.00
 
矩形面積並入門題,
首先把直線拆成上邊和下邊,按高度排序,
橫坐標離散化,建立線段樹。 www.2cto.com
cnt[]表示某條線段被覆蓋的次數,sum[]表示一條線段被覆蓋的長度
我們在計算cnt[]時,沒修改1個cnt[],就用pushup把sum[]更新,得到程序1:


[cpp] 
#include<cstdio> 
#include<cstring> 
#include<cstdlib> 
#include<cmath> 
#include<cctype> 
#include<iostream> 
#include<functional> 
#include<algorithm> 
#include<map> 
using namespace std; 
#define MAXN (2000+10) 
#define MAXT (1000*2*10) 
#define Lson (x<<1) 
#define Rson ((x<<1)^1) 
int tt,n,size; 
double x[MAXN]; 
struct SegMent 

    double x1,x2,h; 
    int type; 
    SegMent(){} 
    SegMent(double _x1,double _x2,double _h,int _type):x1(_x1),x2(_x2),h(_h),type(_type){} 
    friend bool operator<(const SegMent a,const SegMent b){return a.h<b.h;    } 
}a[MAXN]; 
map<double , int>  hpos; 
double len[MAXT]; 
struct SegMentTree 

    int n,M,cnt[MAXT]; 
    double sum[MAXT]; 
    int mark[MAXT]; 
    void fillchar(int _n) 
    { 
        n=_n; 
        memset(cnt,0,sizeof(cnt)); 
        memset(sum,0,sizeof(sum)); 
        memset(mark,0,sizeof(mark)); 
        M=1;while (M-2<n) M<<=1; 
        x[0]=0;memset(len,0.0,sizeof(len)); 
        for (int i=M+1;i<=M+size;i++) len[i]=x[i-M]-x[i-M-1]; 
        for (int i=M-1;i>0;i--) len[i]=len[i<<1]+len[(i<<1)^1]; 
    }     
    void pushdown(int x) 
    { 
        if (x>>1) pushdown(x>>1); 
        if (mark[x]) 
        { 
            mark[Lson]+=mark[x]; 
            cnt[Lson]+=mark[x]; 
            mark[Rson]+=mark[x]; 
            cnt[Rson]+=mark[x]; 
            mark[x]=0; 
        } 
    } 
    void pushup(int x) 
    { 
    //    pushdown(x);cout<<mark[5]; 
    //    cout<<x<<' '; 
         
        sum[x]=cnt[x]?len[x]:(x>=M?0:sum[Lson]+sum[Rson]); 
    } 
    void update(int x) 
    { 
        for (;x;x>>=1)  
        { 
        //    cout<<"push "<<x<<endl; 
            pushup(x);     
        } 
    } 
     
    void insert(int l,int r,int c) 
    { 
        int ll=l-1+M,rr=r+1+M; 
        for (l=l-1+M,r=r+1+M,pushdown(l>>1),pushdown(r>>1);l^r^1;l>>=1,r>>=1) 
        { 
            if (~l&1) {cnt[l+1]+=c;update(l+1);/*mark[l+1]+=c;*/} /*改變sum的值 */ 
            if (r&1) {cnt[r-1]+=c;update(r-1);/* mark[r-1]+=c;*/} 
        } 
//        update(ll);update(rr); //向上傳遞  
    } 
    void print() 
    { 
        cout<<"cnt "; 
        for (int i=1;i<=M*2;i++) if (cnt[i]) cout<<i<<':'<<cnt[i]<<' '; 
        cout<<endl; 
        cout<<"sum "; 
        for (int i=1;i<=M*2;i++) if (sum[i]) cout<<i<<':'<<sum[i]<<' '; 
        cout<<endl; 
        cout<<"Mark ";         
        for (int i=1;i<=M*2;i++) if (mark[i]) cout<<i<<':'<<mark[i]<<' '; 
        cout<<endl; 
    } 
}t; 
 
int main() 

//    freopen("Hdu1542.in","r",stdin); 
    tt=0; 
    while (scanf("%d",&n)!=EOF) 
    { 
        tt++; 
        if (!n) break; 
        for (int i=1;i<=2*n;i+=2) 
        { 
            scanf("%lf%lf%lf%lf",&a[i].x1,&a[i].h,&a[i].x2,&a[i+1].h); 
            a[i+1].x1=a[i].x1; a[i+1].x2=a[i].x2; 
            a[i].type=1;a[i+1].type=-1; 
            x[i]=a[i].x1;x[i+1]=a[i].x2;                         
        } 
        sort(a+1,a+2*n+1);         
//        for (int i=1;i<=2*n;i++) cout<<a[i].x1<<' '<<a[i].x2<<' '<<a[i].h<<' '<<a[i].type<<endl; 
         
        sort(x+1,x+2*n+1); 
        size=unique(x+1,x+2*n+1)-(x+1); 
//        for (int i=1;i<=size;i++) cout<<x[i]<<' ';cout<<endl; 
         
        for (int i=1;i<=size;i++) hpos[x[i]]=i; 
         
        t.fillchar(size); 
/*        for (int i=1;i<=t.M*2;i++) cout<<len[i]<<' ';
        cout<<endl;
*/        /*
        t.insert(1,3,1);t.print();
        t.insert(2,4,2);
        cout<<t.find(1,3);
        cout<<endl;
        t.print();
        */ 
    //    t.insert(2,3,1); 
        /*
        t.insert(2,3,1);
        t.print();
        t.insert(3,4,1);
        t.print();
        t.insert(2,3,-1);
        t.print();
        
        */ 
                 
        double ans=0;a[0].h=a[1].h; 
        for (int i=1;i<=2*n;i++) 
        { 
            ans+=(a[i].h-a[i-1].h)*t.sum[1]; 
            t.insert(hpos[a[i].x1]+1,hpos[a[i].x2],a[i].type); 
/*            t.print();
            cout<<hpos[a[i].x1]+1<<' '<<hpos[a[i].x2]<<endl;
            cout<<t.sum[1]<<endl;
            cout<<ans<<endl;                        
*/        } 
        printf("Test case #%d\nTotal explored area: %.2lf\n\n",tt,ans); 
         
         
    } 
    return 0; 

上述程序效率較慢(m(logm)^2) ,m為邊數

我們考慮到,每次上傳實在太耗時了。
仔細觀察方程,發現每次修改的點一定是從葉結點到根節點的路上的結點的兄弟(不包括路上)
因此每次被影響的一定是路上的結點。
故我們每次只更新結點的值,最後直接由根節點向上遞歸,得到程序2-效率為O(mlogm) :

[cpp]
#include<cstdio> 
#include<cstring> 
#include<cstdlib> 
#include<cmath> 
#include<cctype> 
#include<iostream> 
#include<functional> 
#include<algorithm> 
#include<map> 
using namespace std; 
#define MAXN (2000+10) 
#define MAXT (1000*2*10) 
#define Lson (x<<1) 
#define Rson ((x<<1)^1) 
int tt,n,size; 
double x[MAXN]; 
struct SegMent 

    double x1,x2,h; 
    int type; 
    SegMent(){} 
    SegMent(double _x1,double _x2,double _h,int _type):x1(_x1),x2(_x2),h(_h),type(_type){} 
    friend bool operator<(const SegMent a,const SegMent b){return a.h<b.h;    } 
}a[MAXN]; 
map<double , int>  hpos; 
double len[MAXT]; 
struct SegMentTree 

    int n,M,cnt[MAXT]; 
    double sum[MAXT]; 
    int mark[MAXT]; 
    void fillchar(int _n) 
    { 
        n=_n; 
        memset(cnt,0,sizeof(cnt)); 
        memset(sum,0,sizeof(sum)); 
        memset(mark,0,sizeof(mark)); 
        M=1;while (M-2<n) M<<=1; 
        x[0]=0;memset(len,0.0,sizeof(len)); 
        for (int i=M+1;i<=M+size;i++) len[i]=x[i-M]-x[i-M-1]; 
        for (int i=M-1;i>0;i--) len[i]=len[i<<1]+len[(i<<1)^1]; 
    }     
    void pushup(int x) 
    { 
        sum[x]=cnt[x]?len[x]:(x>=M?0:sum[Lson]+sum[Rson]); 
    } 
    void update(int x) 
    { 
        for (;x;x>>=1)  
        { 
            pushup(x);     
        } 
    } 
     
    void insert(int l,int r,int c) 
    { 
        int ll=l-1+M,rr=r+1+M; 
        for (l=l-1+M,r=r+1+M;l^r^1;l>>=1,r>>=1) 
        { 
            if (~l&1) {cnt[l+1]+=c;pushup(l+1);} /*改變sum的值 */ 
            if (r&1) {cnt[r-1]+=c;pushup(r-1);} 
        } 
        update(ll);update(rr); 
    } 
}t; 
 
int main() 

//    freopen("Hdu1542.in","r",stdin); 
    tt=0; 
    while (scanf("%d",&n)!=EOF) 
    { 
        tt++; 
        if (!n) break; 
        for (int i=1;i<=2*n;i+=2) 
        { 
            double x1,y1,x2,y2; 
            scanf("%lf%lf%lf%lf",&x1,&y1,&x2,&y2); 
            x[i]=x1;x[i+1]=x2;                         
            a[i]=SegMent(x1,x2,y1,1); 
            a[i+1]=SegMent(x1,x2,y2,-1); 
        } 
         
        sort(a+1,a+2*n+1);         
        sort(x+1,x+2*n+1); 
        size=unique(x+1,x+2*n+1)-(x+1); 
        for (int i=1;i<=size;i++) hpos[x[i]]=i; 
        t.fillchar(size); 
         
         
        double ans=0;a[0].h=a[1].h; 
        for (int i=1;i<=2*n;i++) 
        { 
            ans+=(a[i].h-a[i-1].h)*t.sum[1]; 
            t.insert(hpos[a[i].x1]+1,hpos[a[i].x2],a[i].type); 
        } 
        printf("Test case #%d\nTotal explored area: %.2lf\n\n",tt,ans); 
         
         
    } 
    return 0; 

 

 

 

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