CDOJ 1335-求恰好k次覆盖矩形面积并- (线段树 扫描线 离散化)

本文介绍了一种处理三维立方体重叠问题的方法,通过将三维问题转换为二维问题来简化计算。针对给定数量的立方体,文章提出了一种有效算法来计算这些立方体在特定条件下恰好重叠k次的体积总和。

http://acm.hust.edu.cn/vjudge/problem/visitOriginUrl.action?id=374974



给n个立方体,求恰好重叠k次的体积并,

1N100000

1K10

1x1x21000000000

1y1y21000000000

1z1z23


由于第三位只有3,实际上 就是面积并

强行把输入的立方体直接分类成两个维度的面积,即【1,2】和【2,3

然后直接求n个矩形的面积并就好了

下面这题是求k次以上覆盖面积的,http://blog.youkuaiyun.com/viphong/article/details/51425350


而这题要求恰好k次,我们只需要开多一个sum[n]【k+1】用来存储覆盖次数大于k的有效长度即可


【有个坑就是,某一维度如果完全没有矩形的话,直接return,不然按我的写法会RE。。。。QAQ】

代码如下:

#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <map>
#include <set>
#include <vector>
using namespace std;

const int N = 100005*2  ;
struct node
{
    int flag;
    int lx,rx,y;
    node(){}
    node(int a,int b,int c,int d)
    {
        lx=a,rx=b,y=c,flag=d;
    }
    bool operator<(node b)const
    {
        return y<b.y;
    }
};
node line[2][N];
int X[2][N];
int   add[4*N];
int sum[N*4][13];
int k;
void build(int i,int l,int r,int id)
{
      memset(sum[i],0,sizeof sum[i]);
      add[i]=0;
    sum[i][0]=X[id][r+1]-X[id][l];
    if (l==r) return ;
    int mid=(l+r)/2;
    build(i<<1,l,mid,id);
    build(i<<1|1,mid+1,r,id);
}
void pushup(int i,int l,int r,int id)
{
        memset(sum[i],0,sizeof sum[i]);
      if (l==r) sum[i][min(k+1,add[i])]=X[id][r+1]-X[id][l];
    else
    {
        for (int j=0;j<=k+1;j++)
            sum[i][min(k+1, j+add[i])]+=sum[i<<1][j]+sum[i<<1|1][j];
    }
}
void update(int i, int l, int r, int ql, int qr, int val,int id) //更新区间为qlqr,当前区间为l,r,代表当前区间和的节点为i,更新值为val,
{
    if(l > qr || ql > r)        //更新区间不在当前区间内
        return ;
    if(ql<=l&&qr>=r)    //要更新的区间把当前区间完全包括,则把当前整个区间+val,然后返回上一层
    {
        add[i] += val;
       pushup(i,l,r,id);
        return ;
    }
     int mid = (l + r) >> 1;
    update(i << 1, l, mid, ql, qr, val,id);
    update(i << 1 | 1, mid + 1, r, ql, qr, val,id);
       pushup(i,l,r,id);
}
long long ans;
void solve(int id,int num)
{
        if (num==0)return ;
        sort(line[id]+1,line[id]+1+num);
         sort(X[id]+1,X[id]+1+num);
         int num_x=unique(X[id]+1,X[id]+1+num)-X[id]-1;
         build(1,1,num_x,id);

         for (int i=1;i<=num;i++)
         {
             int l=lower_bound(X[id]+1,X[id]+1+num_x,line[id][i].lx)-X[id];
             int r=lower_bound(X[id]+1,X[id]+1+num_x,line[id][i].rx)-X[id]-1;
            update(1,1,num_x,l,r,line[id][i].flag,id);
            ans+=1LL*sum[1][k]*(line[id][i+1].y-line[id][i].y);
         }
}
int main()
{
   // freopen("in.txt","r",stdin);
    int n;
         cin>>n>>k;
             int x1,x2,y1,y2,z1,z2;
             int num0=0,num1=0;
         for (int i=0;i<n;i++)
         {
             scanf("%d%d%d%d%d%d",&x1,&y1,&z1,&x2,&y2,&z2);
            if (z1==z2||x1==x2||y1==y2) continue;
            int where=0;

            if (z1==1&&z2==3)
            {
             line[0][++num0]=node(x1,x2,y1,1);
             X[0][num0]=x1;
             line[0][++num0]=node(x1,x2,y2,-1);
               X[0][num0]=x2;
             line[1][++num1]=node(x1,x2,y1,1);
             X[1][num1]=x1;
             line[1][++num1]=node(x1,x2,y2,-1);
               X[1][num1]=x2;
               continue;
            }
            if (z1==1&&z2==2) where=0;
            if (z1==2&&z2==3) where=1;
            int *numnum;
            if (where==0) numnum=&num0;
            else numnum=&num1;
             line[where][++(*numnum)]=node(x1,x2,y1,1);
             X[where][(*numnum)]=x1;
             line[where][++(*numnum)]=node(x1,x2,y2,-1);
               X[where][(*numnum)]=x2;

         }
         ans=0;
        solve(0,num0);
        solve(1,num1);

         printf("%lld\n",ans);
}


### CDOJ 300 木杆上的蚂蚁 #### 题目描述 题目涉及若干只蚂蚁在一个长度为 \( L \) 的水平木杆上移动。每只蚂蚁初始位置和方向已知,当两只蚂蚁相遇时会立即掉头反向行走。目标是计算所有蚂蚁最终离开木杆的时间以及它们的顺序。 --- #### 解决方案概述 该问题的核心在于模拟蚂蚁的行为处理碰撞事件。尽管表面上看起来需要复杂的碰撞检测逻辑,但实际上可以通过一种巧妙的方式简化问题:假设蚂蚁在碰撞时不改变方向,则可以忽略碰撞的影响[^2]。因此,只需关注每只蚂蚁到达木杆两端所需时间即可。 以下是解决问题的主要思路: 1. **输入解析** 输入数据包括测试用例数量 \( T \),每个测试用例包含木杆长度 \( L \) 和蚂蚁的数量 \( N \)。对于每只蚂蚁,记录其初始位置和移动方向(左或右)。 2. **时间和顺序计算** 对于每只蚂蚁: - 如果它朝左移动,则离木杆左侧的距离为其当前位置; - 如果它朝右移动,则离木杆右侧的距离为 \( L - \text{当前蚂蚁的位置} \)。 将这些距离存储下来,按升序排列以确定蚂蚁离开木杆的顺序。 3. **输出结果** 输出每只蚂蚁离开木杆的时间及其编号。 --- #### Python 实现代码 以下是一个完整的 Python 实现: ```python t = int(input()) # 测试用例数量 for case in range(1, t + 1): n, l = map(int, input().split()) # 蚂蚁数量和木杆长度 ants = [] for _ in range(n): idx, pos, direction = input().split() idx = int(idx) pos = int(pos) if direction == 'L': time_to_fall = pos # 到达左边所需时间 else: time_to_fall = l - pos # 到达右边所需时间 ants.append((time_to_fall, idx)) # 按照掉落时间排序 sorted_ants_by_time = sorted(ants, key=lambda x: x[0]) # 提取原始索引以便后续匹配 original_indices = list(range(len(sorted_ants_by_time))) # 打印结果 print(f"Case #{case}:") for ant_index in original_indices: print(sorted_ants_by_time[ant_index][1], end=" ") print() ``` --- #### 关键点解释 1. **碰撞不影响总时间** 假设蚂蚁在碰撞时不改变方向,则整个过程中的最大时间为任意一只蚂蚁到最近端点的最大距离。这使得我们可以跳过复杂的状态更新操作[^2]。 2. **效率优化** 使用内置函数 `sorted` 可以高效完成排序任务,算法整体复杂度为 \( O(N \log N) \)。 3. **边界条件** 特殊情况包括仅有一只蚂蚁的情况或者所有蚂蚁都朝同一方向移动的情形。程序应能正确处理此类场景。 ---
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