hdu 1542 Atlantis 矩形面积并

本文介绍了一种解决矩形面积并问题的有效算法。通过将矩形沿坐标轴切割,并利用线段树进行区间更新与查询操作,实现快速计算多个矩形重叠区域的总面积。文章详细解释了算法步骤及其实现细节。
//	hdu 1542 Atlantis 矩形面积并
//
//	解题思路:
//		
//		将矩形沿着x轴或者y轴切割.然后求和
//		具体做法:
//			将每个矩形看成是两条线段.将x方向
//		坐标离散化.给每个线段一个值,下面线段
//		为1,上面线段为-1.将这些线段映射到线段
//		树上.具体做法是,只要保存线段的左端点就
//		可以了.然后是线段树的基本操作了.更新成
//		段更新,查询是整个区间的值就是sum[1].仔细
//		理解倒也不是很难.强调一下,线段树保存的是
//		线段,并不是单个节点.计算sum的时候要多加
//		注意.

#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <string>
#include <vector>
#include <queue>
#define For(x,a,b,c) for (int x = a; x <= b; x += c)
#define Ffor(x,a,b,c) for (int x = a; x >= b; x -= c)
#define cls(x,a) memset(x,a,sizeof(x))
using namespace std;
typedef long long ll;

const double PI = acos(-1.0);
const double EPS = 1e-10;
const int MAX_N = 500 + 8;
const double INF = 1e9;
int N,M;

double pos[MAX_N];

struct Seg{
	double l,r,h;
	int cov;
	Seg(){

	}
	Seg(double a,double b,double c,int cov):l(a),r(b),h(c),cov(cov){

	}

	bool operator < (const Seg& other) const{
		return h < other.h;
	}

}s[MAX_N];

struct InterverTree{

#define ls(x) (x << 1)
#define rs(x) (x << 1 | 1)
	int cov[MAX_N<<2];
	double sum[MAX_N<<2];

	void push_up(int rt,int L,int R){
		if (cov[rt])	sum[rt] = pos[R + 1] - pos[L]; // 这条线段已经插入
		else if (L == R)	sum[rt] = 0; // 到了叶子节点,并且没有被插入到线段树中
		else sum[rt] = sum[ls(rt)] + sum[rs(rt)];
	}

	void update(int rt,int L,int R,int ql,int qr,int v){
		if (ql <= L && R <= qr){
			cov[rt] += v;
			push_up(rt,L,R); // 如果更新的是单个节点不加这里是会出错的
			return ;
		}

		int M = (L + R) >> 1;
		if (ql <= M)	update(ls(rt),L,M,ql,qr,v);
		if (M < qr)		update(rs(rt),M+1,R,ql,qr,v);
		push_up(rt,L,R);
	}
}it;

void print(int n){
	for (int i = 1 ;i < n;i ++){
		printf("%lf ",pos[i]);
	}
	puts("");
}

void input(){
	int k = 1;
	for (int i = 1 ;i <= N;i ++){
		double a,b,c,d;
		scanf("%lf%lf%lf%lf",&a,&b,&c,&d);
		pos[k] = a;
		s[k++] = Seg(a,c,b,1);
		pos[k] = c;
		s[k++] = Seg(a,c,d,-1);
	}

	
	sort(pos+1,pos+k);
	sort(s+1,s+k);

	int m = unique(pos + 1, pos + k) - pos; // 离散化

	//print(m);
	//it.build(1,1,k-1);
	cls(it.sum,0);
	cls(it.cov,0);
	double res = 0;
	for (int i = 1 ;i < k - 1; i++){
		int l = lower_bound(pos+1,pos + m,s[i].l) - pos; // 离散化操作
		int r = lower_bound(pos+1,pos + m,s[i].r) - pos - 1; // 为什么-1,这里是插入线段的左端点
		//cout << l << " " << r << " " << s[i].l << " " << s[i].r << endl;

		if (l <= r)	it.update(1,1,k-1,l,r,s[i].cov);
		//printf("sum[1] = %lf\n",it.sum[1]);
		res += it.sum[1] *(s[i + 1].h - s[i].h);
	}

	printf("Total explored area: %.2lf\n",res);
	puts("");
}

int main(){
	int t;
	//freopen("1.in","r",stdin);

	int kase = 1;
	while(scanf("%d",&N)!=EOF && N){
		printf("Test case #%d\n",kase++);
		input();
	}
}

### HDU 3342 查集 解题思路与实现 #### 题目背景介绍 HDU 3342 是一道涉及查集的数据结构题目。该类问题通常用于处理动态连通性查询,即判断若干元素是否属于同一集合,支持高效的合操作。 #### 数据描述 给定一系列的人际关系网络中的朋友关系对 (A, B),表示 A 和 B 是直接的朋友。目标是通过这些已知的关系推断出所有人之间的间接友谊连接情况。具体来说,如果存在一条路径使得两个人可以通过中间人的链条相连,则认为他们是间接朋友。 #### 思路分析 为了高效解决此类问题,可以采用带按秩压缩启发式的加权快速联合-查找算法(Weighted Quick Union with Path Compression)。这种方法不仅能够有效地管理大规模数据集下的分组信息,而且可以在几乎常数时间内完成每次查找和联合操作[^1]。 当遇到一个新的友链 `(a,b)` 时: - 如果 a 和 b 已经在同一棵树下,则无需任何动作; - 否则,执行一次 `union` 操作来把它们所在的两棵不同的树合成一棵更大的树; 最终目的是统计有多少个独立的“朋友圈”,也就是森林里的树木数量减一即是所需新建桥梁的数量[^4]。 #### 实现细节 以下是 Python 版本的具体实现方式: ```python class DisjointSet: def __init__(self, n): self.parent = list(range(n)) self.rank = [0] * n def find(self, p): if self.parent[p] != p: self.parent[p] = self.find(self.parent[p]) # 路径压缩 return self.parent[p] def union(self, p, q): rootP = self.find(p) rootQ = self.find(q) if rootP == rootQ: return # 按秩合 if self.rank[rootP] > self.rank[rootQ]: self.parent[rootQ] = rootP elif self.rank[rootP] < self.rank[rootQ]: self.parent[rootP] = rootQ else: self.parent[rootQ] = rootP self.rank[rootP] += 1 def solve(): N, M = map(int, input().split()) dsu = DisjointSet(N+1) # 初始化不相交集 for _ in range(M): u, v = map(int, input().split()) dsu.union(u,v) groups = set() for i in range(1,N+1): groups.add(dsu.find(i)) bridges_needed = len(groups)-1 print(f"Bridges needed to connect all components: {bridges_needed}") solve() ``` 这段代码定义了一个名为 `DisjointSet` 的类来进行查集的操作,包括初始化、寻找根节点以及联合两个子集的功能。最后,在主函数 `solve()` 中读取输入参数对每一对好友调用 `dsu.union()` 方法直到遍历完所有的边为止。之后计算不同组件的数量从而得出所需的桥接次数。
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