[cdoj843] 冰雪奇缘 (线段树+离散)
[线段树 + 离散化]
Description
艾莎女王又开始用冰雪魔法盖宫殿了。
她决定先造一堵墙,于是释放魔法让形为直角梯形的冰砖从天而降,定入冻土之中。
现在你将回答女王的询问:某段冻土上冰砖的面积。
注:多块冰砖之间会互相重叠,重叠部分要多次计算。
Input
第一行一个整数nn,表示有nn个冰砖先后定入了冻土之中。
冻土上刚开始并没有冰砖。
接下来n行,每行6个整数,x1i,h1i,x2i,h2i,li,ri
表示一次如图所示的冰砖下落,并询问在这之后,落在[li,ri][li,ri]内冰砖的总面积。
\(2≤n≤100000, −10^8≤li,ri≤10^8,\)
\(−10^8≤x1i<x2i≤10^8,0≤h1i,h2i≤10000,x2i−x1i≤10^5,\)
\(2 ≤ n ≤ 100000,−10^8≤li<ri≤10^8,−10^8≤x1i<x2i≤10^8,\)
$0≤h1i,h2i≤10000,x2i−x1i≤10^5 $
Output
输出nn行,每行输出一个浮点数,作为对该询问的回答。误差小于1e-6的回答都被当作正确回答。
Sample Input
2
1 1 3 2 -5 5
2 2 4 1 2 3
Sample Output
3.0000000
3.50000000
Hint
如图是对样例输入的解释。
重叠部分需多次计算。
这是一道比较有意义的线段树题目,线段树的每个节点主要保存的是一段区间内的面积和。
然后要想到的是,因为是区间更新区间查询,所以需要用到懒惰标记,避免超时。
想好要用到什么方法,接下来就思考具体方案。
首先,因为是梯形,所以更新是要用到左边高度和右边高度,即梯形的上底和下底,懒惰标记也需要传递这两个值。在往下传递的时候,可以把中间的一条线分两次计算,即把梯形分成矩形和三角形两个部分,第一个部分很好得,直接是矩形的上底,第二个部分可以用相似三角形来求。
需要注意的是,由于l ~ r 中存储的是l ~ r+1的值,所以左子树中存储l ~ mid+1,,右子树中存储mid+1 ~ r+1
还需要注意的一点是,题目中由于x 范围很大,需要离散化。
下面是代码
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define ls u<<1,l,mid
#define rs u<<1|1,mid+1,r
const int maxn = 1e5 + 5;
int n;
int cnt = 1;//离散化之后点的总数
int num[maxn << 2];
struct node {// 在线段树中, l ~ r维护的是l ~ r+1 的值
double sum;
double addl,addr;
}nod[maxn << 2 << 2];
struct que { //存储询问,因为需要先读入所有点用于离散化
int xl,xr,hl,hr,x,y;
}q[maxn];
void pushup(int u){
nod[u].sum = nod[u<<1].sum + nod[u<<1|1].sum;
}
void build(int u,int l,int r){
if(l == r) return;
int mid = (l + r) >> 1;
build(ls);
build(rs);
pushup(u);
}
void init(){// 读入询问,离散化,建树
scanf("%d",&n);
for(int i = 1;i <= n;i++){
scanf("%d%d%d%d%d%d",&q[i].xl,&q[i].hl
,&q[i].xr,&q[i].hr
,&q[i].x ,&q[i].y );
num[cnt] = q[i].xl;cnt++;
num[cnt] = q[i].xr;cnt++;
num[cnt] = q[i].x;cnt++;
num[cnt] = q[i].y;cnt++;
}
sort(num + 1, num + cnt);
cnt = unique(num+1,num+cnt) - num - 1;
build(1,1,cnt-1);
}
void pushdown(int u,int l,int r){
if(l == r){nod[u].addl = nod[u].addr == 0;return;}
//计算中间点的高度
int mid = (l + r) >> 1;
int rr = num[r+1] - num[l];
int midd = num[mid+1] - num[l];
double add = nod[u].addl + (nod[u].addr - nod[u].addl) * midd / rr;
//向下传递sum值
nod[u<<1].sum += (nod[u].addl + add) * midd / 2;
// nod[u<<1|1].sum += (nod[u].addr + add) * (rr - midd) / 2;
nod[u<<1|1].sum = nod[u].sum - nod[u<<1].sum;
//向下传递add,并将当前节点add值清零
nod[u<<1].addl += nod[u].addl; nod[u].addl = 0;
nod[u<<1].addr += add;
nod[u<<1|1].addr += nod[u].addr; nod[u].addr = 0;
nod[u<<1|1].addl += add;
}
void update(int u,int l,int r,int x,int y,double hl,double hr){
if(l == x && r+1 == y){
nod[u].addl += hl;
nod[u].addr += hr;
nod[u].sum += (hl + hr) * (num[y]-num[x]) / 2;
return;
}
int mid = (l + r) >> 1;
if(nod[u].addl || nod[u].addr)pushdown(u,l,r);
if(y <= mid+1) update(ls,x,y,hl,hr);
else if(x >= mid+1) update(rs,x,y,hl,hr);
else {
int rr = num[y] - num[x];
int midd = num[mid+1] - num[x];
double add = hl + (hr - hl) * midd / rr;
update(ls,x,mid+1,hl,add);
update(rs,mid+1,y,add,hr);
}
pushup(u);
}
double query(int u,int l,int r,int x,int y){
if(l == x && r + 1 == y)return nod[u].sum;
int mid = (l + r) >> 1;
if(nod[u].addl || nod[u].addr)pushdown(u,l,r);
if(y <= mid+1) return query(ls,x,y);
if(x >= mid+1) return query(rs,x,y);
return query(ls,x,mid+1) + query(rs,mid+1,y);
}
void work(){
for(int i = 1;i <= n;i++){
int x = lower_bound(num + 1,num + cnt + 1,q[i].xl) - num ;
int y = lower_bound(num + 1,num + cnt + 1,q[i].xr) - num ;
update(1,1,cnt-1,x,y,q[i].hl,q[i].hr);
x = lower_bound(num + 1,num + cnt + 1,q[i].x) - num ;
y = lower_bound(num + 1,num + cnt + 1,q[i].y) - num ;
printf("%lf\n",query(1,1,cnt-1,x,y));
}
}
int main(){
init();
work();
return 0;
}
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