Description
给定一个 $10^6×10^6$ 的正方形,$n$ 条横线和 $m$ 条竖线穿过了它,求这些线把正方形分成了多少个部分。
注意: 每条线的两个端点之一一定在正方形的边上
Solution
只有两种情况,会产生一个新的块:
1. square 的对边被一条 segment 连接,如图:
2. 两条 segment 相交,如图:
注意,因为每条 segment 必然有一段与 square 的一边相连,则两条相交必会产生一个新的块。
所以,我们可以分这两种情况来计算所有的块。
首先,$ans gets 1$(没有 segment 也有初始的一个块)。
第一种情况是很好处理的,对于读入的某条横边或者竖边,如果它的两个端点分别为 $0$ 和 $10^6$,则 $ans gets ans + 1$。
对于第二种情况,我们可以抽象为一个单点修改,区间查询的问题。
比如,我们把横边看作「修改」,竖边看作「查询」。
下面,我们依次处理横坐标位于 $1, 2, cdots 10^6-1$ 的交点(也就是从左往右扫描),可以抽象为 $1-$时刻,$2-$时刻……,在每一个时刻,先处理查询操作,再处理修改操作。
尝试动态维护一个数组 $ ext{cover}$,$ ext{cover}_i = 0/1$ 表示在当前时刻下,纵坐标 $i$ 上面是否被线段覆盖。
- 定义操作 $operatorname{large{M}small{ODIFY}} ormalsize{(t, p, v)}$ 表示在 $t$ 时刻,将 $ ext{cover}_p$ 增加 $v$;
- 定义操作 $operatorname{large{Q}small{UERY}} ormalsize{(t, l, r)}$ 表示询问在 $t$ 时刻,查询 $sumlimits_{i=l}^{r} ext{cover}_i$。
描述一下一条横边 $(y, lx, rx)$,它表示,在时刻 $[lx, rx]$ 中,把 $ ext{cover}_y$ 赋值为 $1$。那么,通过差分的方法,我们可以把每一条横边抽象为两个修改操作:$operatorname{large{M}small{ODIFY}} ormalsize{(lx-1, y, 1)}$ 和 $operatorname{large{M}small{ODIFY}} ormalsize{(rx, y, -1)}$。因为是先查询后修改,所以,$lx$ 时刻就应该被计入的贡献应该在 $lx-1$ 时刻修改,同理,$rx$ 时刻以后就要被撤销的影响应该在 $rx$ 时刻修改。
描述一下一条竖边 $(x, ly, ry)$,它会与在 $x$ 时刻,$ ext{cover}_i = 1(ly le i le ry)$ 的那些纵坐标上的线段相交。那么,总量就是一个查询操作,即 $operatorname{large{Q}small{UERY}} ormalsize{(x, ly, ry)}$,将其累加到 $ans$ 中。
那么,将所有操作按照「时间不同时,按照时间升序;时间相同时,先修改后查询」的方式排序,这就成为了一个标准的单点修改,区间查询的问题,可以用树状数组/线段树解决。
时间复杂度 $mathcal O(n log n)$,代码中用的是树状数组,将坐标范围平移到了 $[1, 10^6 + 1]$ 防止越界,并且将修改和查询分开了,当然也可以存在一起排序。
#include <bits/stdc++.h> #define int long long #define AddModification(t, p, v) mdfy[++m0] = (modification){t, p, v}; #define AddQuery(t, l, r) qry[++q0] = (query){t, l, r}; using namespace std; const int N = 1e5 + 5, S = 1e6 + 5; int y[N], lx[N], rx[N], x[N], ly[N], ry[N]; int ans = 1, n, m, o[S], m0, q0; struct modification { int t, p, v; bool operator < (const modification &oth) const { return t < oth.t; } } mdfy[N << 1]; struct query { int t, l, r; bool operator < (const query &oth) const { return t < oth.t; } } qry[N << 1]; void Modify(modification &opt) { for(int p = opt.p; p < S; p += p & -p) o[p] += opt.v; } int Query(query &opt) { int res = 0; for(int p = opt.r; p; p -= p & -p) res += o[p]; for(int p = opt.l - 1; p; p -= p & -p) res -= o[p]; return res; } signed main() { scanf("%lld %lld", &n, &m); for(int i = 1; i <= n; i++) { scanf("%lld %lld %lld", &y[i], &lx[i], &rx[i]); if(lx[i] == 0 && rx[i] == 1000000) ans++; y[i]++; lx[i]++; rx[i]++; AddModification(lx[i] - 1, y[i], 1); AddModification(rx[i], y[i], -1); } for(int i = 1; i <= m; i++) { scanf("%lld %lld %lld", &x[i], &ly[i], &ry[i]); if(ly[i] == 0 && ry[i] == 1000000) ans++; x[i]++; ly[i]++; ry[i]++; AddQuery(x[i], ly[i], ry[i]); } sort(mdfy + 1, mdfy + m0 + 1); sort(qry + 1, qry + q0 + 1); int nowm = 1, nowq = 1; for(; nowm <= m0 && mdfy[nowm].t == 0; nowm++) Modify(mdfy[nowm]); for(int t = 1; t < S; t++) { for(; nowq <= q0 && qry[nowq].t == t; nowq++) ans += Query(qry[nowq]); for(; nowm <= m0 && mdfy[nowm].t == t; nowm++) Modify(mdfy[nowm]); } printf("%lld ", ans); return 0; }