HDU 1542 HDU 1225 (线段树扫描线)

关于扫描线,我是看的学长博客:
http://blog.youkuaiyun.com/lwt36/article/details/48908031
所以基本代码差不多。

HDU1542

题意:

最初始扫描线,想看模拟过程的可以去看上面那个博客,模拟一下就知道了。
其中有一点要注意,那就是线段树离散化后知后觉的区间,表示的是[l,r+1],
为什么要这样呢,你根据这题的样例模拟一下过程,你会发现,如果你采用的
是[l,r]的话,最右边的那个端点没有在更新是并没有被包括进来,而这个点
也是答案的一部分,这就造成了答案变小,所以一定要采用[l,r+1]这样的区间
存储方式,也就是线段树每一个节点便是的区间是[l,r+1],否则错。

代码:

//
//  Created by  CQU_CST_WuErli
//  Copyright (c) 2016 CQU_CST_WuErli. All rights reserved.
//
// #include<bits/stdc++.h>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cctype>
#include <cmath>
#include <string>
#include <vector>
#include <list>
#include <map>
#include <queue>
#include <stack>
#include <set>
#include <algorithm>
#include <sstream>
#define CLR(x) memset(x,0,sizeof(x))
#define OFF(x) memset(x,-1,sizeof(x))
#define MEM(x,a) memset((x),(a),sizeof(x))
#define For_UVa if (kase!=1) cout << endl
#define BUG cout << "I am here" << endl
#define lookln(x) cout << #x << "=" << x << endl
#define SI(a) scanf("%d",&a)
#define SII(a,b) scanf("%d%d",&a,&b)
#define SIII(a,b,c) scanf("%d%d%d",&a,&b,&c)
#define rep(flag,start,end) for(int flag=start;flag<=end;flag++)
#define Rep(flag,start,end) for(int flag=start;flag>=end;flag--)
#define Lson l,mid,rt<<1
#define Rson mid+1,r,rt<<1|1
#define Root 1,n,1
#define BigInteger bign
const int MAX_L=2005;// For BigInteger
const int INF_INT=0x3f3f3f3f;
const long long INF_LL=0x7fffffff;
const int MOD=1e9+7;
const double eps=1e-9;
const double pi=acos(-1);
typedef long long  ll;
using namespace std;

const int N=220;
int num[N<<2];
double sum[N<<2];
struct Seg {
    double l,r,h;
    int val;
    Seg(){}
    Seg(double l,double r,double h,int val):l(l),r(r),h(h),val(val){}
    bool operator < (const Seg& rhs) const {
        return h<rhs.h;
    }
};
vector<Seg> v;
vector<double> mp;
int n;

void pushup(int l,int r,int rt) {
    if (num[rt]) sum[rt]=mp[r]-mp[l-1];
    else if (l==r) sum[rt]=0;
    else sum[rt]=sum[rt<<1]+sum[rt<<1|1];
}

void update(int L,int R,int val,int l,int r,int rt) {
    if (L<=l && r<=R)  {
        num[rt]+=val;
        pushup(l,r,rt);
        return;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    if (L<=mid) update(L,R,val,Lson);
    if (R>mid) update(L,R,val,Rson);
    pushup(l,r,rt);
}


int main(int argc, char const *argv[]) {
#ifdef LOCAL
    freopen("C:\\Users\\john\\Desktop\\in.txt","r",stdin);
    // freopen("C:\\Users\\john\\Desktop\\out.txt","w",stdout);
#endif
    // BUG;
    int kase=1;
    while(SI(n)==1 && n) {
        v.clear();mp.clear();
        rep(i,1,n) {
            double X1,Y1,X2,Y2;
            cin >> X1 >> Y1 >> X2 >> Y2;
            v.push_back(Seg(X1,X2,Y1,1));
            v.push_back(Seg(X1,X2,Y2,-1));
            mp.push_back(X1);mp.push_back(X2);
        }
        sort(v.begin(),v.end());
        sort(mp.begin(),mp.end());
        mp.resize(unique(mp.begin(),mp.end())-mp.begin());
        // for (auto i: mp) cout << i <<   ' ';
        // cout << endl;
        CLR(num);CLR(sum);
        double ans=0;
        int m=mp.size();
        rep(i,0,v.size()-2) {
            // lookln(v[i].h);
            int l=lower_bound(mp.begin(),mp.end(),v[i].l)-mp.begin();
            int r=lower_bound(mp.begin(),mp.end(),v[i].r)-mp.begin();
            l++,r++;
            // cout << l << ' ' << r << endl;
            update(l,r-1,v[i].val,1,m,1);
            // lookln(sum[1]);
            ans+=sum[1]*(v[i+1].h-v[i].h);
        }
        printf("Test case #%d\n",kase++);
        printf("Total explored area: %.2f\n\n", ans);
    }
    return 0;
}

HDU1225

题意:

和上一题有区别,要求的是覆盖两次以上的面积和,所以需要开两个数组,分别
表示覆盖至少一次和至少两次。在更新是要注意,因为没有pushdown这个操作
所以父亲节点的信息没有传下来,比如你分别更新了[1,5],[1,3],[4,5],
这个时候,你在这三个区间都有覆盖一次的标记,但是父亲区间实际是被覆盖
两次的,所以更新是要注意。

代码:

//
//  Created by  CQU_CST_WuErli
//  Copyright (c) 2016 CQU_CST_WuErli. All rights reserved.
//
// #include<bits/stdc++.h>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cctype>
#include <cmath>
#include <string>
#include <vector>
#include <list>
#include <map>
#include <queue>
#include <stack>
#include <set>
#include <algorithm>
#include <sstream>
#define CLR(x) memset(x,0,sizeof(x))
#define OFF(x) memset(x,-1,sizeof(x))
#define MEM(x,a) memset((x),(a),sizeof(x))
#define For_UVa if (kase!=1) cout << endl
#define BUG cout << "I am here" << endl
#define lookln(x) cout << #x << "=" << x << endl
#define SI(a) scanf("%d",&a)
#define SII(a,b) scanf("%d%d",&a,&b)
#define SIII(a,b,c) scanf("%d%d%d",&a,&b,&c)
#define rep(flag,start,end) for(int flag=start;flag<=end;flag++)
#define Rep(flag,start,end) for(int flag=start;flag>=end;flag--)
#define Lson l,mid,rt<<1
#define Rson mid+1,r,rt<<1|1
#define Root 1,n,1
#define BigInteger bign
const int MAX_L=2005;// For BigInteger
const int INF_INT=0x3f3f3f3f;
const long long INF_LL=0x7fffffff;
const int MOD=1e9+7;
const double eps=1e-9;
const double pi=acos(-1);
typedef long long  ll;
using namespace std;

const int N=2e4;

int T;
int n;
int cnt[N<<2];
double one[N<<2],two[N<<2];

struct Seg {
    double l,r,h;
    int val;
    Seg(){}
    Seg(double l,double r,double h,int val):l(l),r(r),h(h),val(val){}
    bool operator < (const Seg& rhs) const {
        return h<rhs.h;
    }
};
vector<Seg> v;
vector<double> mp;

void pushup(int l,int r,int rt) {
    if (cnt[rt]>=2) two[rt]=one[rt]=mp[r]-mp[l-1];
    else if (cnt[rt]==1) {
        one[rt]=mp[r]-mp[l-1];
        if (l==r) two[rt]=0;
        else two[rt]=one[rt<<1]+one[rt<<1|1];
    }
    else {
        if (l==r) one[rt]=two[rt]=0;
        else {
            one[rt]=one[rt<<1]+one[rt<<1|1];
            two[rt]=two[rt<<1]+two[rt<<1|1];
        }
    }
}

void update(int L,int R,int val,int l,int r,int rt) {
    if (L<=l && r<=R) {
        cnt[rt]+=val;
        pushup(l,r,rt);
        return;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    if (L<=mid) update(L,R,val,Lson);
    if (R>mid) update(L,R,val,Rson);
    pushup(l,r,rt);
}

int main(int argc, char const *argv[]) {
#ifdef LOCAL
    freopen("C:\\Users\\john\\Desktop\\in.txt","r",stdin);
    // freopen("C:\\Users\\john\\Desktop\\out.txt","w",stdout);
#endif
    SI(T);
    while (T--) {
        // BUG;
        double X1,X2,Y1,Y2;
        SI(n);
        mp.clear();
        v.clear();
        rep(i,1,n) {
            scanf("%lf%lf%lf%lf",&X1,&Y1,&X2,&Y2);
            v.push_back(Seg(X1,X2,Y1,1));
            v.push_back(Seg(X1,X2,Y2,-1));
            mp.push_back(X1);mp.push_back(X2);
        }
        sort(v.begin(),v.end());
        sort(mp.begin(),mp.end());
        mp.resize(unique(mp.begin(),mp.end())-mp.begin());
        CLR(cnt);
        CLR(one);CLR(two);
        int m=mp.size();
        double ans=0.0;
        // BUG;
        rep(i,0,v.size()-2) {
            int l=lower_bound(mp.begin(),mp.end(),v[i].l)-mp.begin();
            // BUG;
            int r=lower_bound(mp.begin(),mp.end(),v[i].r)-mp.begin();
            l++,r++;
            if (l<r) update(l,r-1,v[i].val,1,m,1);
            // BUG;
            ans+=two[1]*(v[i+1].h-v[i].h);
        }
        printf("%.2f\n",ans+eps);

    }
    return 0;
}
<think>根据用户需求,用户希望寻找洛谷平台上适合练习的线段树相关经典练习题。结合引用内容,我们可以提取出一些经典的线段树题目。 引用[1]提到了洛谷P2824(排序),该题可以通过线段树分裂合并+set或者二分答案+线段树来解决,是一道经典题目。 引用[2]中提到了洛谷P1502(窗口的星星),是一道经典的扫描线问题(通常用线段树实现)。 引用[3]提到了一道分块练习题(但用户要求线段树),所以我们可以忽略分块,但其中提到线段树与树状数组过不了,说明该题可能设计为分块,所以不推荐。 引用[4]中提到了hdu1542(Atlantis,扫描线法)以及一道线段树练习题(未给出题号,但代码是线段树实现的海报张贴问题,类似于洛谷P5490【模板】扫描线)。 此外,根据洛谷常见的线段树经典题,我们还可以补充一些: 1. 洛谷P3372 【模板】线段树1 - 区间修改(加法)、区间查询(求和) 2. 洛谷P3373 【模板】线段树2 - 区间修改(加法、乘法)、区间查询(求和) 3. 洛谷P5490 【模板】扫描线 - 矩形面积并(Atlantis问题) 4. 洛谷P2572 [SCOI2010]序列操作 - 多种区间操作(赋值、取反、求和、求连续1的个数) 5. 洛谷P1471 方差 - 维护区间和与区间平方和 6. 洛谷P1531 I Hate It - 区间最值、单点修改(较简单) 结合引用中提到的题目,我们重点推荐: 1. 洛谷P2824 [HEOI2016/TJOI2016]排序(引用[1]) 题目大意:给出一个1到n的全排列,现在进行m次局部排序,排序分为两种:(1)将区间[l,r]升序排序;(2)将区间[l,r]降序排序。最后询问第q位置上的数。 解题方法:二分答案+线段树线段树分裂合并(较难)。该题是线段树应用的经典题目,可以锻炼对线段树的灵活运用。 2. 洛谷P1502 窗口的星星(引用[2]) 题目大意:平面上有n颗星星,每颗星星有一个亮度。用一个宽为W、高为H的矩形去框星星,求矩形能框住的星星的亮度之和的最大值(边框上的星星不算)。 解题方法:扫描线+线段树。该题是经典的扫描线问题,需要将问题转化为区间操作,并用线段树维护最大值。 3. 洛谷P5490 【模板】扫描线(引用[4]中hdu1542的同类型题,在洛谷上为P5490) 题目大意:求n个矩形的面积并。 解题方法:扫描线+线段树。这是扫描线最基础的应用,适合学习扫描线算法。 4. 洛谷P2572 [SCOI2010]序列操作 题目大意:对一个01序列进行5种操作:区间置0、区间置1、区间取反、区间求和、区间求连续1的个数。 解题方法:线段树维护多个标记(覆盖标记、取反标记)和复杂信息(连续段)。这题对线段树的能力提升很大。 5. 洛谷P3373 【模板】线段树2 题目大意:区间乘、区间加、区间求和。线段树处理两种区间修改的模板题。 6. 洛谷P1471 方差 题目大意:维护一个数列,支持区间加,以及求区间平均值和区间方差。 解题方法:线段树维护区间和与区间平方和。通过数学推导,方差可以由平方和与和推导出来。 7. 洛谷P1531 I Hate It 题目大意:单点修改,区间查询最大值(RMQ问题)。 解题方法:线段树维护区间最大值。适合入门。 以上题目难度由浅入深,涵盖了线段树的基本操作、延迟标记、扫描线、复杂信息维护等。 相关问题: 1. 线段树在处理区间问题时有哪些优势? 2. 线段树在处理区间修改时,延迟标记(lazy tag)是如何工作的? 3. 扫描线算法通常用于解决哪些问题? 4. 如何用线段树维护区间历史最值? 5. 线段树和树状数组在应用上有何异同?</think>### 线段树经典练习题推荐(洛谷平台) 以下是结合经典题型和引用内容的推荐题目列表,难度由浅入深,覆盖线段树的核心应用场景: --- #### **1. 基础模板题** - **P3372 【模板】线段树1** - **内容**:区间加法、区间求和 - **推荐理由**:线段树最基础的模板题,适合入门[^2]。 - **P3373 【模板】线段树2** - **内容**:区间加法+乘法混合操作 - **关键点**:需处理多种标记的优先级(先乘后加)[^4]。 --- #### **2. 扫描线应用(面积/覆盖问题)** - **P5490 【模板】扫描线** - **内容**:求 $n$ 个矩形的面积并 - **方法**:扫描线+线段树维护区间覆盖长度[^4]。 - **P1502 窗口的星星** - **内容**:用固定窗口框住星星的最大亮度 - **技巧**:将点转化为矩形,扫描线求最大重叠值[^2]。 --- #### **3. 二分答案+线段树** - **P2824 [HEOI2016/TJOI2016]排序** - **内容**:对序列的局部区间升序/降序排序,最后查询单点值 - **解法**: 1. 二分答案 $x$,将序列转化为 $01$ 序列($≥x$ 为 $1$,否则为 $0$) 2. 用线段树模拟区间排序(统计 $1$ 的数量并区间赋值)[^1]。 --- #### **4. 动态开点与权值线段树** - **P3960 列队(NOIP2017)** - **内容**:矩阵中多次删除元素并添加到队尾 - **优化**:动态开点线段树维护区间删除和查询位置。 --- #### **5. 复杂标记与信息维护** - **P2572 [SCOI2010]序列操作** - **内容**:区间赋值、取反、求和、求连续 $1$ 的最大长度 - **难点**:设计标记传递规则,维护多维度信息(需记录左右端点状态)[^4]。 - **P1471 方差** - **内容**:维护区间方差 $s^2 = \frac{1}{n} \sum (x_i - \bar{x})^2$ - **技巧**:转化为维护区间和 $\sum x_i$ 与区间平方和 $\sum x_i^2$[^2]。 --- #### **6. 空间优化与分块对比** - **分块练习题(如引用[3])** - **场景**:当空间限制严格时(如 $4\text{MB}$),分块可能优于线段树 - **思考点**:对比线段树与分块在时间/空间上的取舍[^3]。 --- ### 练习建议 1. **先掌握模板**:完成 `P3372` 和 `P3373`,理解延迟标记(lazy tag)的实现。 2. **再攻应用场景**:尝试扫描线(`P5490`)和二分答案(`P2824`)。 3. **最后挑战综合题**:如 `P2572` 需同时处理多种操作,适合检验综合能力。 > 提示:所有题目均可在洛谷在线评测系统提交,部分题目在引用[1]的OJ中已收录题解。 --- ###
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