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  • hdu 1255 覆盖的面积

    线段树求面积并升级版

    题意中文,不解释

    这题的代码在一般的线段树求面积并的基础上进行了修改,但是所用的思想是一样的,所以不难理解

    回忆一下一般的求矩形覆盖面积,线段树节点里面有一个重要的变量,cnt。这个变量表示了该节点表示的区间被完全覆盖,如果cnt=0,说明没有被完全覆盖(但不代表没有被覆盖),要算出该节点所代表的区间被覆盖的长度,需要由它左右孩子节点被覆盖的长度相加所得。如果cnt=1,表示被完全覆盖,覆盖长度就是该区间长度。如果cnt>1说明也是被完全覆盖,不过不止覆盖了一次,在算覆盖长度的时候,和cnt=1的计算方法是一样的。注意一点,节点里还有另一个变量len,就是该区间被覆盖的长度,但是我们注意一下,这个len准确的意义应该是,被覆盖了一次或以上的长度,只是这个意义在一般的求面积问题中,不需要过分强调

    而在这题中我们要计算被覆盖两次或以上的部分面积,我们在线段树节点中增设了一个变量,ss,其中s表示该该区间内被覆盖了1次或以上的长度,ss表示被覆盖了2次或以上的长度

    我们是怎么计算最后的面积的?一样的道理,从下往上扫描矩形,每次添加一条矩形上下边,然后看看t[1].ss是多少,再乘上高度差。因为t[1]表示了总区间,而ss表示被覆盖两次或以上的长度,即计算时我们忽略掉只被覆盖一次的长度

    问题的关键变为怎么计算一个节点的ss

    分情况讨论

    1.cnt>1 : 说明该区间被覆盖两次或以上,那么长度就可以直接计算,就是该区间的长度

    剩下的情况就是cnt=1或cnt=0

    2.先看叶子节点,因为是叶子没有孩子了,所以被覆盖两次货以上的长度就是0(无论cnt=1或cnt=0都是0,因为是叶子。。。)

    3.不是叶子节点 ,且cnt=1.注意这里,cnt=1确切的意义是什么,应该是,可以确定,这个区间被完全覆盖了1次,而有没有被完全覆盖两次或以上则不知道无法确定,那么怎么怎么办了,只要加上t[lch].s + t[rch].s  即,看看左右孩子区间被覆盖了一次或以上的长度,那么叠加在双亲上就是双亲被覆盖两次或以上的长度

    3.不是叶子节点,且cnt=0,确切的意义应该是不完全不知道被覆盖的情况(不知道有没有被覆盖,被覆盖了几次,长度是多少都不知道),这种情况,只能由其左右孩子的信息所得

    t[lch].ss + t[rch].ss  , 即直接将左右孩子给覆盖了两次或以上的长度加起来,这样才能做到不重不漏

    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    #include <algorithm>
    using namespace std;
    #define N 1010
    #define lch(i) ((i)<<1)
    #define rch(i) ((i)<<1|1)
    
    double pos[2*N];
    struct segment
    {
        double l,r,h;
        int v;
    }s[2*N];
    struct node
    {
        int l,r,cnt;
        double s,ss;
        int mid()
        { return (l+r)>>1; }
    }t[2*N*4];
    int n;
    
    int cmp(struct segment p ,struct segment q)
    {
        return p.h<q.h;
    }
    
    void build(int l ,int r ,int rt)
    {
        t[rt].l=l; t[rt].r=r;
        t[rt].cnt=t[rt].s=t[rt].ss=0;
        if(l==r) return ;
        int mid=t[rt].mid();
        build(l,mid,lch(rt));
        build(mid+1,r,rch(rt));
    }
    
    int binarysearch(double key ,int low ,int high)
    {
        while(low <= high)
        {
            int mid=(low+high)>>1;
            if(pos[mid] == key) 
                return mid;
            else if(pos[mid] < key) 
                low=mid+1;
            else
                high=mid-1;
        }
        return -1;
    }
    
    void cal(int rt)
    {
        if(t[rt].cnt)
            t[rt].s = pos[t[rt].r+1] - pos[t[rt].l];
        else if(t[rt].l == t[rt].r)
            t[rt].s=0;
        else 
            t[rt].s = t[lch(rt)].s + t[rch(rt)].s;
    /**************************************************/
        if(t[rt].cnt > 1)
            t[rt].ss = pos[t[rt].r+1] - pos[t[rt].l];
        else if(t[rt].l == t[rt].r)
            t[rt].ss = 0;
        else if(t[rt].cnt == 1)
            t[rt].ss = t[lch(rt)].s + t[rch(rt)].s;
        else
            t[rt].ss = t[lch(rt)].ss + t[rch(rt)].ss;
    }
    
    void updata(int l , int r ,int v ,int rt)
    {
        if(t[rt].l==l && t[rt].r==r)
        {
            t[rt].cnt += v;
            cal(rt);
            return ;
        }
        int mid=t[rt].mid();
        if(r<=mid)     updata(l,r,v,lch(rt));
        else if(l>mid) updata(l,r,v,rch(rt));
        else
        {
            updata(l,mid,v,lch(rt));
            updata(mid+1,r,v,rch(rt));
        }
        cal(rt);
    }
    
    int main()
    {
        int T;
        scanf("%d",&T);
        while(T--)
        {
            scanf("%d",&n);
            int i,k;
            for(i=0,k=0; i<n; i++,k+=2)
            {
                double x1,y1,x2,y2;
                scanf("%lf%lf%lf%lf",&x1,&y1,&x2,&y2);
                pos[k]=x1; pos[k+1]=x2;
                s[k].l=x1;   s[k].r=x2;   s[k].h=y1;   s[k].v=1;
                s[k+1].l=x1; s[k+1].r=x2; s[k+1].h=y2; s[k+1].v=-1;
            }
            sort(pos,pos+k);
            sort(s,s+k,cmp);
            int m=1;
            for(i=1; i<k; i++)
                if(pos[i]!=pos[i-1])
                    pos[m++]=pos[i];
    
            build(0,m-1,1);
            double res=0;
            for(i=0; i<k-1; i++)
            {
                int l=binarysearch(s[i].l,0,m-1);
                int r=binarysearch(s[i].r,0,m-1)-1;
                updata(l,r,s[i].v,1);
                res += t[1].ss*(s[i+1].h - s[i].h);
            }
            printf("%.2lf\n",res);
        }
        return 0;
    }
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