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hdu 1542

編輯:C++入門知識

離散化+掃描線+線段樹。 雖然這題直接離散化也能過,但想要學習一下線段樹求矩形並,就網搜各種線段樹求矩形並的方法。其實做法還是跟離散化的做法差不多。

先介紹離散化+掃描線的做法(這種情況適應矩形數目不是很多的時候):

1,將矩形的四條邊無限延長,則將平面區域分為了多個小矩形區域。我們要求的區域面積就是其中一些的小矩形的面積的和。(這一步只是理解,無實際操作)

2,分別將上述水平的劃分線和豎直的劃分線按從小到大排序。

3,對於輸入的每個矩形,枚舉每個x軸斷點,再枚舉每個y軸斷點,判斷每個小矩形是否在當前矩形中,是的話就記錄record[i][j]=1否則為0; 然後用record[i][j[乘以小矩形的面積並累加;


下面介紹線段樹的做法:

1,2步同上;

3,我們所說的線段樹是對x軸建樹。我們的理解中用y軸的平行線劃分矩形。然後對於每個輸入的矩形我們把它的上下兩條邊記錄下來(包括這條邊兩個端點的x軸坐標,高度,上邊或者下邊等信息)。依次從高度小的邊開始,把這條邊對應的x軸區域在線段樹中覆蓋。當然這裡矩形的下邊是覆蓋,上邊是刪除。 每插入一條邊後由於pushup的作用,sum【1】記錄了當前邊插入後整個x軸被覆蓋的長度。然後用這條邊所在的直線與緊鄰它的上一條水平直線間的距離乘以sum【1】就是被夾在這兩條水平線間的面積。不斷累加就可以了;


思路大概是這樣,但還有一些細節問題需要注意。詳見代碼。


[cpp] 
#include<stdio.h> 
#include<math.h> 
#include<algorithm> 
#include<string.h> 
#define maxn 1000 
#define lson l , m , rt << 1 
#define rson m + 1 , r , rt << 1 | 1 
using namespace std; 
typedef struct 

    double l,r,h; int s;  // s用來記錄這條邊是上邊還是下邊 
}Seg; 
Seg ss[maxn]; 
 
 
int cnt[4*maxn]; double sum[4*maxn];  // cnt用來記錄線段樹中節點所對應的區間被覆蓋的次數,sum記錄覆蓋的區間長度 
double X[maxn]; 
 
int Cmp(  Seg aa, Seg bb) 

    return aa.h < bb.h; 

 
int Bin( double key ,int n) 

    int l=1,r=n,m; double eps=1e-7; 
    while( l <= r ) 
    { 
        m=(l+r)/2; 
        if( fabs(X[m]-key) < eps )  return m; 
        if( X[m] < key ) l=m+1; 
        else  r=m-1; 
    } 
    return -1; 

 
void update(int a,int b,int c,int l,int r,int rt) 

    if( l==a && r==b ) 
    { 
        cnt[rt]+=c; 
        if( cnt[rt] ) sum[rt]=X[r+1]-X[l]; 
        else if (l == r) sum[rt] = 0; 
        else sum[rt]=sum[rt<<1]+sum[rt<<1|1]; 
        return ; 
    } 
    int m=(l+r)/2; 
    if( b<=m ) update(a,b,c,l,m,rt<<1); 
    else if( a>m ) update(a,b,c,m+1,r,rt<<1|1); 
    else 
    { 
        update(a,m,c,l,m,rt<<1); 
        update(m+1,b,c,m+1,r,rt<<1|1); 
    } 
    if( cnt[rt] ) sum[rt]=X[r+1]-X[l]; 
    else if (l == r) sum[rt] = 0; 
    else sum[rt]=sum[rt<<1]+sum[rt<<1|1]; 

 
int main() 

    int i,j,n,k,len,cas=1; double a,b,c,d; 
    while( scanf("%d",&n) , n ) 
    { 
        k=1; 
        for(i=1;i<=n;i++) 
        { 
            scanf("%lf%lf%lf%lf",&a,&b,&c,&d); 
            X[k]=a; ss[k].l=a; ss[k].r=c ; ss[k].h=b; ss[k].s=1; 
            k++; 
            X[k]=c; ss[k].l=a; ss[k].r=c ; ss[k].h=d; ss[k].s=-1; 
            k++; 
        } 
        sort(X+1,X+k); 
        sort(ss+1,ss+k,Cmp); 
        len=2; 
        for(i=2;i<k;i++)  //  x軸去重 
            if( X[i]!=X[i-1] )  X[len++]=X[i]; 
        double ret=0.0; 
        memset(sum,0,sizeof(sum)); memset( cnt,0,sizeof(cnt)); 
        for(i=1;i<k;i++) 
        { 
            int l = Bin( ss[i].l , len-1 ); 
            int r = Bin( ss[i].r , len-1)-1 ;     //  這裡要注意-1 
            if( l<=r ) update( l,r,ss[i].s,1,len-2,1);  //這裡線段樹中的節點不是對應線段的斷點,而是對應此端點到後面一個端點的線段,所以上面求出的r要減1 
            ret+= sum[1]*(ss[i+1].h-ss[i].h); 
        } 
        printf("Test case #%d\nTotal explored area: %.2lf\n\n",cas++,ret); 
    } 
    return 0; 

 

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