[SHOI2008]堵塞的交通traffic

线段树解决小人国交通问题
本文介绍了一种使用线段树的数据结构解决一个关于小人国交通连通性的算法问题。通过维护特定信息,该方法能够高效地处理道路堵塞与疏通,并判断任意两点间是否存在连通路径。

Description

有一天,由于某种穿越现象作用,你来到了传说中的小人国。小人国的布局非常奇特,整个国家的交通系统可以被看成是一个2行C列的矩形网格,网格上的每个点代表一个城市,相邻的城市之间有一条道路,所以总共有2C个城市和3C-2条道路。 小人国的交通状况非常槽糕。有的时候由于交通堵塞,两座城市之间的道路会变得不连通,直到拥堵解决,道路才会恢复畅通。初来咋到的你决心毛遂自荐到交通部某份差事,部长听说你来自一个科技高度发达的世界,喜出望外地要求你编写一个查询应答系统,以挽救已经病入膏肓的小人国交通系统。 小人国的交通部将提供一些交通信息给你,你的任务是根据当前的交通情况回答查询的问题。交通信息可以分为以下几种格式:
Close r1 c1 r2 c2:相邻的两座城市(r1,c1)和(r2,c2)之间的道路被堵塞了;
Open r1 c1 r2 c2:相邻的两座城市(r1,c1)和(r2,c2)之间的道路被疏通了;
Ask r1 c1 r2 c2:询问城市(r1,c1)和(r2,c2)是否连通。如果存在一条路径使得这两条城市连通,则返回Y,否则返回N;

Input

第一行只有一个整数C,表示网格的列数。
接下来若干行,每行为一条交通信息,以单独的一行“Exit”作为结束。
我们假设在一开始所有的道路都是堵塞的。
我们保证 C小于等于100000,信息条数小于等于100000。

Output

对于每个查询,输出一个“Y”或“N”。

Sample Input
2
Open 1 1 1 2
Open 1 2 2 2
Ask 1 1 2 2
Ask 2 1 2 2
Exit

Sample Output
Y
N


嗯,这题是一道线段树神题。线段树要维护一些信息,维护区间内左上左下,右上右下的连通情况,以及第一行和第二行是否可以向外延伸(共计$luru、lurd、luld、ldru、ldrd、rurd、road[0/1]$8条信息)。
那么我们维护这些信息有什么用呢?
这里写图片描述
维护这个信息是为了区间合并用的。我们先画个图(如上图),我现在要将两个区间合并。
新的信息如何维护?
\(lu1\)-->\(ru2:lu1\)-->\(ru1\)+第一行连通+\(lu2\)-->\(ru2\)
\(lu1\)-->\(ru2:lu1\)-->\(rd1\)+第二行连通+\(ld2\)-->\(ru2\)
上面我列举了\(lu1\)-->\(ru2\)的情况,其他的7中情况都有类似的合并方式,我就不一一列举了,对这代码和图就能理解。
至于如何判断连通?同样对着代码和图理解下即可。
(ps:附上一图,以便check理解)
这里写图片描述

/*program from Wolfycz*/
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#define inf 0x7f7f7f7f
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef unsigned int ui;
typedef unsigned long long ull;
inline char gc(){
    static char buf[1000000],*p1=buf,*p2=buf;
    return p1==p2&&(p2=(p1=buf)+fread(buf,1,1000000,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++;
}
inline int frd(){
    int x=0,f=1; char ch=gc();
    for (;ch<'0'||ch>'9';ch=gc())   if (ch=='-')    f=-1;
    for (;ch>='0'&&ch<='9';ch=gc()) x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0';
    return x*f;
}
inline int read(){
    int x=0,f=1; char ch=getchar();
    for (;ch<'0'||ch>'9';ch=getchar())  if (ch=='-')    f=-1;
    for (;ch>='0'&&ch<='9';ch=getchar())    x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0';
    return x*f;
}
inline void print(int x){
    if (x<0)    putchar('-'),x=-x;
    if (x>9)    print(x/10);
    putchar(x%10+'0');
}
const int N=1e5;
int n;
struct S1{
    #define ls (p<<1)
    #define rs (p<<1|1)
    struct node{
        bool luru,lurd,luld,ldru,ldrd,rurd;//6种连通方式
        bool road[2];
        node(){luru=lurd=luld=ldru=ldrd=rurd=road[0]=road[1]=0;}
        void init(){luru=ldrd=1;}
        void insert(int type){lurd=luld=ldru=rurd=type;}
    }tree[(N<<2)+10];
    friend node operator +(const node &x,const node &y){
        node z;
        memcpy(z.road,y.road,sizeof(y.road));//因为是向右边打通,所以找右边哪个
        if ((x.luru&&x.road[0]&&y.luru)||(x.lurd&&x.road[1]&&y.ldru))   z.luru=1;
        if ((x.luru&&x.road[0]&&y.lurd)||(x.lurd&&x.road[1]&&y.ldrd))   z.lurd=1;
        if ((x.ldru&&x.road[0]&&y.luru)||(x.ldrd&&x.road[1]&&y.ldru))   z.ldru=1;
        if ((x.ldru&&x.road[0]&&y.lurd)||(x.ldrd&&x.road[1]&&y.ldrd))   z.ldrd=1;
        if ((x.luld)||(x.luru&&x.road[0]&&y.luld&&x.road[1]&&x.ldrd))   z.luld=1;
        if ((y.rurd)||(y.luru&&x.road[0]&&x.rurd&&x.road[1]&&y.ldrd))   z.rurd=1;
        //更新的话自己照着图理解
        return z;
    }
    void build(int p,int l,int r){
        if (l==r){
            tree[p].init();
            return;
        }
        int mid=(l+r)>>1;
        build(ls,l,mid),build(rs,mid+1,r);
    }
    void insert(int p,int l,int r,int x,int mode,bool v){
        if (l==r){
            if (!mode)  tree[p].insert(v);
            else    tree[p].road[mode-1]=v;
            return;
        }
        int mid=(l+r)>>1;
        if (x<=mid) insert(ls,l,mid,x,mode,v);
        else    insert(rs,mid+1,r,x,mode,v);
        tree[p]=tree[ls]+tree[rs];
    }
    node Query(int p,int l,int r,int x,int y){
        if (x<=l&&r<=y) return tree[p];
        int mid=(l+r)>>1;
        if (y<=mid) return Query(ls,l,mid,x,y);
        if (x>mid)  return Query(rs,mid+1,r,x,y);
        return Query(ls,l,mid,x,y)+Query(rs,mid+1,r,x,y);
    }
    bool check(){
        int r1=read(),c1=read(),r2=read(),c2=read();
        if (c1>c2)  swap(c1,c2),swap(r1,r2);
        node pre=Query(1,1,n,1,c1);
        node now=Query(1,1,n,c1,c2);
        node nxt=Query(1,1,n,c2,n);
        //pre的右边和now的左边是重合的,now的右边和las的左边是重合的。不过pre记录的是1~c1的联通情况,和now不同,所以要分3个区间讨论
        if (r1==r2){//讨论自己按着图理解一下
            if ((r1==1)&&((now.luru)||(pre.rurd&&now.ldru)||(now.lurd&&nxt.luld)||(pre.rurd&&now.ldrd&&nxt.luld)))  return 1;
            if ((r1==2)&&((now.ldrd)||(pre.rurd&&now.lurd)||(now.ldru&&nxt.luld)||(pre.rurd&&now.luru&&nxt.luld)))  return 1;
        }else{
            if ((r1==1)&&((now.lurd)||(pre.rurd&&now.ldrd)||(now.luru&&nxt.luld)||(pre.rurd&&now.ldru&&nxt.luld)))  return 1;
            if ((r1==2)&&((now.ldru)||(pre.rurd&&now.luru)||(now.ldrd&&nxt.luld)||(pre.rurd&&now.lurd&&nxt.luld)))  return 1;
        }
        return 0;
    }
    #undef ls
    #undef rs
}ST;//Segment Tree;
int main(){
    n=read(); char s[10];
    ST.build(1,1,n);
    while (true){
        scanf("%s",s);
        if (s[0]=='E')  break;
        if (s[0]=='A')  printf(ST.check()?"Y\n":"N\n");
        if (s[0]=='C'||s[0]=='O'){
            int r1=read(),c1=read(),r2=read(),c2=read();
            if (c1==c2) ST.insert(1,1,n,c1,0,s[0]=='O');
            if (r1==r2) ST.insert(1,1,n,min(c1,c2),r1,s[0]=='O');
        }
    }
    return 0;
}

转载于:https://www.cnblogs.com/Wolfycz/p/8414603.html

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