bzoj4237 稻草人 CDQ分治+单调栈+二分

本文介绍了一种算法,用于解决JOI村村长根据稻草人的启示寻找符合条件的田地的问题。田地必须是边平行于坐标轴的长方形,且左下角和右上角各有稻草人,内部不含稻草人。通过维护单调栈和使用分治策略,算法高效地计算出了所有可能的田地数量。

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Description


JOI村有一片荒地,上面竖着N个稻草人,村民们每年多次在稻草人们的周围举行祭典。
有一次,JOI村的村长听到了稻草人们的启示,计划在荒地中开垦一片田地。和启示中的一样,田地需要满足以下条件:
田地的形状是边平行于坐标轴的长方形;
左下角和右上角各有一个稻草人;
田地的内部(不包括边界)没有稻草人。
给出每个稻草人的坐标,请你求出有多少遵从启示的田地的个数

1<=N<=2*10^5
0<=Xi<=10^9(1<=i<=N)
0<=Yi<=10^9(1<=i<=N)
Xi(1<=i<=N)互不相同。
Yi(1<=i<=N)互不相同。

Solution


我们考虑枚举右上角,那么左下角能取的点一定是y坐标单调下降的连续一段
注意到一个点还会被它左下角离它最近的一个点限制,因此我们对右上角的点维护一个y坐标单调上升的单调栈,左下角的点维护一个y坐标单调下降的单调栈,那么x能取的左下角就可以二分了
然后我们发现界定左下角和右上角可以按照y坐标分治着做

Code


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <algorithm>
#define rep(i,st,ed) for (int i=st;i<=ed;++i)
#define fi first
#define se second

typedef long long LL;
typedef std:: pair <int,int> pair;
const int N=200005;

pair p[N];//,stack1[N],stack2[N];

int stack1[N],stack2[N];

LL ans;

int read() {
    int x=0,v=1; char ch=getchar();
    for (;ch<'0'||ch>'9';v=(ch=='-')?(-1):(v),ch=getchar());
    for (;ch<='9'&&ch>='0';x=x*10+ch-'0',ch=getchar());
    return x*v;
}

bool cmp1(pair a,pair b) {
    return a.se<b.se;
}

bool cmp2(pair a,pair b) {
    return a.fi<b.fi;
}

int find(int l,int r,int x) {
    for (;l<=r;) {
        int mid=(l+r)>>1;
        if (p[stack1[mid]].fi>x) r=mid-1;
        else l=mid+1;
    }
    return r;
}

void solve(int tl,int tr) {
    if (tl>=tr) return ;
    std:: sort(p+tl,p+tr+1,cmp1);
    int mid=(tl+tr)>>1;
    std:: sort(p+tl,p+mid+1,cmp2);
    std:: sort(p+mid+1,p+tr+1,cmp2);
    int top1=0,top2=0;
    for (int i=tl,j=mid+1;j<=tr;++j) {
        while (top2&&p[j].se<p[stack2[top2]].se) top2--;
        stack2[++top2]=j;
        while (i<=mid&&p[i].fi<p[j].fi) {
            while (top1&&p[i].se>p[stack1[top1]].se) top1--;
            stack1[++top1]=i; i++;
        }
        ans+=top1-find(1,top1,p[stack2[top2-1]].fi);
    }
    solve(tl,mid); solve(mid+1,tr);
}

int main(void) {
    int n=read();
    rep(i,1,n) p[i].fi=read(),p[i].se=read();
    p[0].fi=p[0].se=-1;
    solve(1,n);
    printf("%lld", ans);
    return 0;
}
好的,这是一道经典的单调栈问题。题目描述如下: 有 $n$ 个湖,第 $i$ 个湖有一个高度 $h_i$。现在要在这些湖之间挖一些沟渠,使得相邻的湖之间的高度差不超过 $d$。请问最少需要挖多少个沟渠。 这是一道单调栈的典型应用题。我们可以从左到右遍历湖的高度,同时使用一个单调栈来维护之前所有湖的高度。具体来说,我们维护一个单调递增的栈,栈中存储的是湖的下标。假设当前遍历到第 $i$ 个湖,我们需要在之前的湖中找到一个高度最接近 $h_i$ 且高度不超过 $h_i-d$ 的湖,然后从这个湖到第 $i$ 个湖之间挖一条沟渠。具体的实现可以参考下面的代码: ```c++ #include <cstdio> #include <stack> using namespace std; const int N = 100010; int n, d; int h[N]; stack<int> stk; int main() { scanf("%d%d", &n, &d); for (int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d", &h[i]); int ans = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) { while (!stk.empty() && h[stk.top()] <= h[i] - d) stk.pop(); if (!stk.empty()) ans++; stk.push(i); } printf("%d\n", ans); return 0; } ``` 这里的关键在于,当我们遍历到第 $i$ 个湖时,所有比 $h_i-d$ 小的湖都可以被舍弃,因为它们不可能成为第 $i$ 个湖的前驱。因此,我们可以不断地从栈顶弹出比 $h_i-d$ 小的湖,直到栈顶的湖高度大于 $h_i-d$,然后将 $i$ 入栈。这样,栈中存储的就是当前 $h_i$ 左边所有高度不超过 $h_i-d$ 的湖,栈顶元素就是最靠近 $h_i$ 且高度不超过 $h_i-d$ 的湖。如果栈不为空,说明找到了一个前驱湖,答案加一。
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