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  • 【bzoj3533】[Sdoi2014]向量集 线段树+STL-vector维护凸包

    题目描述

    维护一个向量集合,在线支持以下操作:
    "A x y (|x|,|y| < =10^8)":加入向量(x,y);
    "Q x y l r (|x|,|y| < =10^8,1 < =L < =R < =T,其中T为已经加入的向量个数)":询问第L个到第R个加入的向量与向量(x,y)的点积的最大值。
    集合初始时为空。

    输入

    输入的第一行包含整数N和字符s,分别表示操作数和数据类别;
    接下来N行,每行一个操作,格式如上所述。
    请注意s≠'E'时,输入中的所有整数都经过了加密。你可以使用以下程序得到原始输入:
    inline int decode (int x long long lastans) {
         return x ^ (lastans & Ox7fffffff);
    }
    其中x为程序读入的数,lastans为之前最后一次询问的答案。在第一次询问之前,lastans=0。

    注:向量(x,y)和(z,w)的点积定义为xz+yw。

    输出

    对每个Q操作,输出一个整数表示答案。

    样例输入

    6 A
    A 3 2
    Q 1 5 1 1
    A 15 14
    A 12 9
    Q 12 8 12 15
    Q 21 18 19 18

    样例输出

    13
    17
    17


    题解

    线段树+STL-vector维护凸包

    本质是什么呢:给出 $x_0$ 和 $y_0$ ,求满足条件的 $x,y$ 使得 $x_0x+y_0y$ 最大。

    我们不妨设这个值是 $c$ ,则要最大化 $c$ 。

    当 $y>0$ 时:

    给这个式子 $c=x_0x+y_0y$ 变形,得:$y=-frac {x_0}{y_0}x+frac c{y_0}$ 。想要 $c$ 最大,即要 $frac c{y_0}$ 最大。

    相当于是一条斜率为 $-frac{x_0}{y_0}$ 的直线,要使纵截距最大,答案一定在上凸壳上,且所选点与答案形成单峰函数。

    因此维护上凸壳,在凸壳上二分即可。

    $y<0$ 的情况同理,维护下凸壳并二分即可。$y=0$ 的情况只要求 $x$ 最大/小,在两个凸壳上二分都可以。

    考虑使用线段树维护一段区间的凸壳。

    由于强制在线,因此不能提前求凸壳。但我们可以发现:如果线段树的一个节点没有被全部加入(即没加全),那么这个点一定不会出现在询问区间中。因此我们在线段树上插入,当且仅当 $tot==r$ 时,对该节点建立上凸壳即可。

    时间复杂度 $O(nlog^2 n)$ 

    #include <cstdio>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    #define lson l , mid , x << 1
    #define rson mid + 1 , r , x << 1 | 1
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    struct point
    {
    	ll x , y;
    	point() {}
    	point(ll a , ll b) {x = a , y = b;}
    	ll operator*(const point &a)const {return x * a.x + y * a.y;}
    	ll operator^(const point &a)const {return x * a.y - y * a.x;}
    	point operator-(const point &a)const {return point(x - a.x , y - a.y);}
    	bool operator<(const point &a)const {return x == a.x ? y < a.y : x < a.x;}
    };
    vector<point> t[1600010] , v1[1600010] , v2[1600010];
    char opt[5] , str[5];
    void insert(int p , point o , int l , int r , int x)
    {
    	t[x].push_back(o);
    	if(p == r)
    	{
    		sort(t[x].begin() , t[x].end());
    		int i;
    		for(i = 0 ; i <= r - l ; i ++ )
    		{
    			while(v1[x].size() > 1 && ((t[x][i] - v1[x][v1[x].size() - 1]) ^ (v1[x][v1[x].size() - 2] - v1[x][v1[x].size() - 1])) >= 0) v1[x].pop_back();
    			v1[x].push_back(t[x][i]);
    			while(v2[x].size() > 1 && ((t[x][i] - v2[x][v2[x].size() - 1]) ^ (v2[x][v2[x].size() - 2] - v2[x][v2[x].size() - 1])) <= 0) v2[x].pop_back();
    			v2[x].push_back(t[x][i]);
    		}
    	}
    	if(l == r) return;
    	int mid = (l + r) >> 1;
    	if(p <= mid) insert(p , o , lson);
    	else insert(p , o , rson);
    }
    ll query1(int b , int e , point o , int l , int r , int x)
    {
    	if(b <= l && r <= e)
    	{
    		int L = 1 , R = v1[x].size() - 1 , Mid , Ans = 0;
    		while(L <= R)
    		{
    			Mid = (L + R) >> 1;
    			if(o * v1[x][Mid] > o * v1[x][Mid - 1]) Ans = Mid , L = Mid + 1;
    			else R = Mid - 1;
    		}
    		return o * v1[x][Ans];
    	}
    	int mid = (l + r) >> 1;
    	ll ans = -1ll << 62;
    	if(b <= mid) ans = max(ans , query1(b , e , o , lson));
    	if(e > mid) ans = max(ans , query1(b , e , o , rson));
    	return ans;
    }
    ll query2(int b , int e , point o , int l , int r , int x)
    {
    	if(b <= l && r <= e)
    	{
    		int L = 1 , R = v2[x].size() - 1 , Mid , Ans = 0;
    		while(L <= R)
    		{
    			Mid = (L + R) >> 1;
    			if(o * v2[x][Mid] > o * v2[x][Mid - 1]) Ans = Mid , L = Mid + 1;
    			else R = Mid - 1;
    		}
    		return o * v2[x][Ans];
    	}
    	int mid = (l + r) >> 1;
    	ll ans = -1ll << 62;
    	if(b <= mid) ans = max(ans , query2(b , e , o , lson));
    	if(e > mid) ans = max(ans , query2(b , e , o , rson));
    	return ans;
    }
    int main()
    {
    	int n , tot = 0 , i , l , r;
    	ll last = 0;
    	point o;
    	scanf("%d%s" , &n , opt);
    	for(i = 1 ; i <= n ; i ++ )
    	{
    		scanf("%s%lld%lld" , str , &o.x , &o.y) , o.x ^= last , o.y ^= last;
    		if(str[0] == 'A') insert(++tot , o , 1 , n , 1);
    		else
    		{
    			scanf("%d%d" , &l , &r) , l ^= last , r ^= last;
    			if(o.y > 0) last = query1(l , r , o , 1 , n , 1);
    			else last = query2(l , r , o , 1 , n , 1);
    			printf("%lld
    " , last) , last &= 0x7fffffff;
    			if(opt[0] == 'E') last = 0;
    		}
    	}
    	return 0;
    }
    

     

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/GXZlegend/p/8509867.html
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