[ZOJ1391][POJ1436] Horizontally Visible Segments

本文介绍了一种基于线段树的数据结构算法,用于解决线段三角形计数问题。通过预处理和线段树操作,实现了高效地计算任意三条线段是否能形成线段三角形的功能。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目大意:

若两条竖直线段之间可以连一条水平线,这条水平线不与其他竖直线段相交,称这两条竖直线段为“相互可见”的。若存在三条竖直线段,两两”相互可见“,则构成”线段三角形“。给出一些竖直的线段,问一共有多少”线段三角形“


解题思路:

这道题在刘汝佳的黑书里有解题思路的指导,在图论部分出现(利用线段树之利用了一个欧拉定理的推论来求三角形个数,不过这里没有用那种方法)

预处理:

1、竖直坐标应该乘以二,想象一下若同一x位置有两条线段,y坐标为1~2和3~4。其实中间的空当2~3之间是可以引水平线段的,而这里我们都用整数处理,那条水平线段就被忽略了,可能会导致有一些水平相互可见的线段在计算中被忽略了。

2、所有线段按x排序

线段树处理:

按x从小到大插入每一条边seg[i]

1、quey用于在插入边之前统计 l~r这一段上已经染有的颜色(其实是最后插入的边的id),这些颜色的边可以看到这一步准备插入的边seg[i]。这里用一个数组v来标记每一种颜色是否已经和seg[i]相互可视,来避免颜色的重复统计。

2、update用于插入边seg[i]

”线段三角形"个数统计:

在线段树处理中的query部分统计得每一条边seg[i]可以看到的id比自己大的边,放在vector see[i]里。接下来暴力枚举答案即可。

枚举i可以看到的边j和k,再枚举判断j是否可以看到k。(注意query中得到的可视结果都是由较小的边看到较大的边)


源代码:

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define MIX -1
#define maxn 10000

struct tnode{
    int l, r, c;
}tree[maxn*4];

struct segment{
    int x,y1,y2;
}seg[maxn];

bool cmp(segment a, segment b)
{
    return a.x<b.x;
}

int v[maxn];
vector<int> see[maxn];

void buildtree(int k, int l, int r)
{
    tree[k].l=l;
    tree[k].r=r;
    tree[k].c=MIX;
    if (l==r) return;
    int mid=(l+r)>>1;
    buildtree(k<<1, l, mid);
    buildtree((k<<1)+1, mid+1, r);
}

void update(int k, int l, int r, int id)
{
    if (l<=tree[k].l && r>=tree[k].r)
    {
        tree[k].c=id;
        return;
    }
    int lson=k<<1, rson=lson+1, mid=(tree[k].l+tree[k].r)>>1;
    if (tree[k].c!=MIX)
    {
        tree[lson].c = tree[rson].c = tree[k].c;
        tree[k].c=MIX;
    }
    if (l<=mid) update(lson, l ,r, id);
    if (mid<r)  update(rson, l, r, id);
    if (tree[lson].c==tree[rson].c)
        tree[k].c = tree[lson].c;
}

void query(int k, int l, int r, int id)
{
    if (tree[k].c!=MIX)
    {
        if (v[tree[k].c]!=id)
        {
            see[tree[k].c].push_back(id);
            v[tree[k].c]=id;
        }
        return;
    }
    if (tree[k].l==tree[k].r) return;
    int lson=k<<1, rson=lson+1, mid=(tree[k].l+tree[k].r)>>1;
    if (tree[k].c!=MIX)
    {
        tree[lson].c = tree[rson].c = tree[k].c;
        tree[k].c=MIX;
    }
    if (r<=mid) query(lson, l, r, id);
    else if (mid<l) query(rson, l, r, id);
    else
    {
        query(lson, l, mid, id);
        query(rson, mid+1, r, id);
    }
    if (tree[lson].c==tree[rson].c)
        tree[k].c=tree[lson].c;
}

int main()
{
    int cs, n, ans;
    scanf("%d", &cs);
    while (cs--)
    {
        buildtree(1, 0, 16000);
        scanf("%d", &n);
        for (int i=0; i<n; i++)
        {
            scanf("%d%d%d", &seg[i].y1, &seg[i].y2, &seg[i].x);
            seg[i].y1*=2;
            seg[i].y2*=2;
            see[i].clear();
        }
        sort(seg, seg+n, cmp);
        memset(v, 255, sizeof(v));
        for (int i=0; i<n; i++)
        {
            query(1, seg[i].y1, seg[i].y2, i);
            update(1, seg[i].y1, seg[i].y2, i);
        }
        ans=0;
        for (int i=0; i<n; i++)
        {
            int si=see[i].size();
            for (int j=0; j<si; j++)             //i sees see[i][j]
                for (int k=j+1; k<si; k++)       //i sees see[i][k] (promise j<k)
                {
                    int sj=see[see[i][j]].size();
                    for (int l=0; l<sj; l++)            //check if see[i][j] sees see[i][k]
                        if (see[see[i][j]][l] == see[i][k])
                        {
                            ans++;
                            break;
                        }
                }
        }
        printf("%d\n",ans);
    }
    return 0;
}


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