[luogu1856][USACO5.5]矩形周长Picture(线段树+扫描线)

本文介绍了一种通过线段树解决矩形覆盖问题的方法。利用暴力策略,将每个矩形视为四条线,并分别进行横向和纵向扫描。通过比较线段树在添加矩形前后的情况来计算周长贡献,巧妙地解决了首尾相连矩形的问题。

题目:

我是超链接

题解:

其实这道题目暴力就可以过
每个矩形按照国际惯例看成四条线,横竖各做一次扫描比较好理解。每条边被计算时,对线段树产生的影响(添加这个数前的覆盖情况-添加后的覆盖情况 的绝对值)就是相对应的周长贡献。
问题是首尾相接的矩形怎么破?以纵线为例,在排序的时候强行让x坐标一样的添加在前,删除在后就可以解决这个问题了。

代码:

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int base=10001;
const int N=80005;
int ans,num,sum[N],delta[N],maxx;
struct hh{int x1,y1,x2,y2;}ma[5005];
struct nc{int l,r,h,v;}sq[10005];
int cmp(nc a,nc b){return a.h<b.h || (a.h==b.h && a.v>b.v);}
void updata(int now,int l,int r)
{
    if (delta[now]) sum[now]=r-l+1;
    else if (l==r) sum[now]=0;
    else sum[now]=sum[now<<1]+sum[now<<1|1];
}
void change(int now,int l,int r,int lrange,int rrange,int v)
{
    if (lrange<=l && rrange>=r) {delta[now]+=v; updata(now,l,r); return;}
    int mid=(l+r)>>1;
    if (lrange<=mid) change(now<<1,l,mid,lrange,rrange,v);
    if (rrange>mid) change(now<<1|1,mid+1,r,lrange,rrange,v);
    updata(now,l,r);
}
void solve()
{
    memset(delta,0,sizeof(delta));
    memset(sum,0,sizeof(sum));
    for (int i=1;i<=num;i++)
    {
        int t1=sum[1];
        change(1,1,maxx,sq[i].l,sq[i].r-1,sq[i].v);
        ans+=abs(t1-sum[1]);
    }
}
int main()
{
    int n;scanf("%d",&n);
    for (int i=1;i<=n;i++) 
    {
        scanf("%d%d%d%d",&ma[i].x1,&ma[i].y1,&ma[i].x2,&ma[i].y2);
        ma[i].x1+=base; ma[i].y1+=base; ma[i].x2+=base; ma[i].y2+=base;
        maxx=max(maxx,max(ma[i].x2,ma[i].y2));
    }
    num=0;
    for (int i=1;i<=n;i++)
    {
        sq[++num].l=ma[i].y1,sq[num].r=ma[i].y2,sq[num].h=ma[i].x1,sq[num].v=1;
        sq[++num].l=ma[i].y1,sq[num].r=ma[i].y2,sq[num].h=ma[i].x2,sq[num].v=-1;
    }
    sort(sq+1,sq+num+1,cmp);
    solve();
    num=0;
    for (int i=1;i<=n;i++)
    {
        sq[++num].l=ma[i].x1,sq[num].r=ma[i].x2,sq[num].h=ma[i].y1,sq[num].v=1;
        sq[++num].l=ma[i].x1,sq[num].r=ma[i].x2,sq[num].h=ma[i].y2,sq[num].v=-1;
    }
    sort(sq+1,sq+num+1,cmp);
    solve();
    printf("%d",ans);
}
### 树的直径问题概述 树的直径是指树中最长的简单路径,通常定义为两个节点之间的最大距离。解决树的直径问题的方法主要包括动态规划和贪心算法两种思路。 #### 动态规划方法 动态规划方法中,可以通过两次深度优先搜索(DFS)来求解树的直径。具体步骤如下: 1. 从任意一个节点出发进行一次 DFS,找到距离该节点最远的节点 $ u $。 2. 从节点 $ u $ 再次进行一次 DFS,找到距离 $ u $ 最远的节点 $ v $,路径 $ u \rightarrow v $ 即为树的直径。 在实现过程中,可以维护两个数组 `dp` 和 `dp2`,分别表示从某个节点出发的最长路径和次长路径。通过更新这两个数组,可以计算出经过每个节点的最长路径,并最终找到整个树的最长路径。 ```cpp void dfs(int u, int fa) { for (auto x : g[u]) { if (x == fa) continue; dfs(x, u); f[u] = max(f[u], d[u] + d[x] + 1); d[u] = max(d[u], d[x] + 1); } } ``` #### 贪心方法 贪心方法的核心思想是通过两次 DFS 找到树的直径。第一次 DFS 用于找到距离任意起点最远的节点 $ u $,第二次 DFS 则从 $ u $ 出发找到最远的节点 $ v $。路径 $ u \rightarrow v $ 即为树的最长路径。 这种方法的时间复杂度为 $ O(n) $,适用于大多数树的直径问题。 #### 洛谷 P1099 树网的核问题 在洛谷 P1099 [NOIP2007 提高组] 树网的核问题中,树的直径是核心概念之一。题目要求找到树中的一条路径,使得该路径的长度不超过给定值,并且尽可能多地覆盖树中的节点。树的直径在该问题中起到了关键作用,通常需要结合枚举和树的直径特性进行求解。 #### 树的最长路径算法 树的最长路径算法通常包括以下步骤: 1. **选择起点**:从任意一个节点开始进行 DFS。 2. **寻找最远节点**:通过 DFS 找到距离起点最远的节点 $ u $。 3. **再次寻找最远节点**:从 $ u $ 开始进行第二次 DFS,找到距离 $ u $ 最远的节点 $ v $。 4. **计算直径**:路径 $ u \rightarrow v $ 即为树的直径。 该算法的时间复杂度为 $ O(n) $,适用于大多数树的直径问题。 ### 相关问题 1. 如何通过两次 DFS 找到树的直径? 2. 树的直径问题中的动态规划方法是如何实现的? 3. 洛谷 P1099 树网的核问题中如何应用树的直径特性? 4. 树的最长路径算法的时间复杂度是多少? 5. 如何通过贪心算法解决树的直径问题?
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