扫描线+线段树求矩形面积的并

这篇博客介绍了一种使用扫描线结合线段树的方法来求解两两相邻竖线间的矩形面积,并记录覆盖的边。通过定义结构体`scanline`和`segtree`,构建线段树并进行更新和计算,以此解决覆盖矩形的问题。

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1 如何求?

求两两相邻竖线间的矩形面积。还要记录覆盖的边

2 用到的结构体

存储每一条竖线

struct scanline{
double y1,y2,x;

int f;//覆盖则为-1

}

线段树维护每条竖线在y轴上的可行值

struct segtree{

int l,r;//线段树左右端点

double ql,qr;//实际的竖线上的上下端点

int c,cnt;

}

代码如下

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define MAXN 201
struct Node
{
    int l,r;//线段树的左右整点
    int c;//c用来记录重叠情况
    double cnt,lf,rf;//
    //cnt用来计算实在的长度,rf,lf分别是对应的左右真实的浮点数端点 
}segTree[MAXN*3];     
struct Line
{
    double x,y1,y2;
    int f;
}line[MAXN];
//把一段段平行于y轴的线段表示成数组 ,
//x是线段的x坐标,y1,y2线段对应的下端点和上端点的坐标 
//一个矩形 ,左边的那条边f为1,右边的为-1,
//用来记录重叠情况,可以根据这个来计算,nod节点中的c 


bool cmp(Line a,Line b)//sort排序的函数
{
    return a.x < b.x;
}     


double y[MAXN];//记录y坐标的数组
void Build(int t,int l,int r)//构造线段树
{
    segTree[t].l=l;segTree[t].r=r;
    segTree[t].cnt=segTree[t].c=0;
    segTree[t].lf=y[l];
    segTree[t].rf=y[r];
    if(l+1==r)  return;
    int mid=(l+r)>>1;
    Build(t<<1,l,mid);
    Build(t<<1|1,mid,r);//递归构造 
}     
void calen(int t)//计算长度
{
    if(segTree[t].c>0)
    {
        segTree[t].cnt=segTree[t].rf-segTree[t].lf;
        return;
    }    
    if(segTree[t].l+1==segTree[t].r)  segTree[t].cnt=0;
    else  segTree[t].cnt=segTree[t<<1].cnt+segTree[t<<1|1].cnt;
}     
void update(int t,Line e)//加入线段e,后更新线段树
{
    if(e.y1==segTree[t].lf&&e.y2==segTree[t].rf)
    {
        segTree[t].c+=e.f;
        calen(t);
        return;
    }    
    if(e.y2<=segTree[t<<1].rf)  update(t<<1,e);
    else if(e.y1>=segTree[t<<1|1].lf)  update(t<<1|1,e);
    else
    {
        Line tmp=e;
        tmp.y2=segTree[t<<1].rf;
        update(t<<1,tmp);
        tmp=e;
        tmp.y1=segTree[t<<1|1].lf;
        update(t<<1|1,tmp);
    }    
    calen(t);
}    
int main()
{
    int i,n,t,iCase=0;
    double x1,y1,x2,y2;
    while(scanf("%d",&n),n)
    {
        iCase++;
        t=1;
        for(i=1;i<=n;i++)
        {
            scanf("%lf%lf%lf%lf",&x1,&y1,&x2,&y2);
            line[t].x=x1;
            line[t].y1=y1;
            line[t].y2=y2;
            line[t].f=1;
            y[t]=y1;
            t++;
            line[t].x=x2;
            line[t].y1=y1;
            line[t].y2=y2;
            line[t].f=-1;
            y[t]=y2;
            t++;
        } 
        sort(line+1,line+t,cmp);
        sort(y+1,y+t);   
        Build(1,1,t-1);
        update(1,line[1]);
        double res=0;
        for(i=2;i<t;i++)
        {
            res+=segTree[1].cnt*(line[i].x-line[i-1].x);
            update(1,line[i]);
        }    
        printf("Test case #%d\nTotal explored area: %.2f\n\n",iCase,res);
      
    }    
    return 0;
}    

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