题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1542
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题意:
给出n个矩形的左下角和右上角坐标,保证矩形面积大于零,要求n个矩形所覆盖的整个图形的面积。
题解:
属于线段树配合扫描线的模板题,
转载自https://blog.csdn.net/konghhhhh/article/details/78236036的线段树+扫描线基本原理:
假想有一条扫描线,从左往右(从右往左),或者从下往上(从上往下)扫描过整个多边形(或者说畸形……多个矩形叠加后的那个图形)。
如果是竖直方向上扫描,则是离散化横坐标,如果是水平方向上扫描,则是离散化纵坐标。下面的分析都是离散化横坐标的,并且从下往上扫描的。
扫描之前还需要做一个工作,就是保存好所有矩形的上下边,并且按照它们所处的高度进行排序,另外如果是上边我们给他一个值$-1$,下边给他一个值$1$,我们用一个结构体来保存所有的上下边:
struct Segment
{
double l,r,h; //l和r表示这条上下边的左右坐标,h是这条边所处的高度
int f; //所赋的值,1或-1
}
接着扫描线从下往上扫描,每遇到一条上下边就停下来,将这条线段投影到总区间上(总区间就是整个多边形横跨的长度),这个投影对应的其实是个插入和删除线段操作。
还记得给他们赋的值$1$或$-1$吗,下边是$1$,扫描到下边的话相当于往总区间插入一条线段,上边是$-1$,扫描到上边相当于在总区间删除一条线段(如果说插入删除比较抽象,那么就直白说,扫描到下边,投影到总区间,对应的那一段的值都要增$1$,扫描到上边对应的那一段的值都要减$1$,如果总区间某一段的值为$0$,说明其实没有线段覆盖到它,为正数则有,那会不会为负数呢?是不可能的,可以自己思考一下)。
每扫描到一条上下边后并投影到总区间后,就判断总区间现在被覆盖的总长度,然后用下一条边的高度减去当前这条边的高度,乘上总区间被覆盖的长度,就能得到一块面积,并依此做下去,就能得到最后的面积。
当然了,我们知道,线段树维护的是点,而这里我们要维护的是连续的区间,
因此我们给每个点赋予新的意义:对于第 i 个点,其代表区间 [ i , i+1 ),
然后,本题对横轴坐标进行去重离散化,假设最后剩下size个横坐标,存储在数组 x[1~size]中,那么我们线段树就从 点0 到 点size-1 建树,这样就能维护整个总区间,
同时我们也需要对线段树进行一定的修改,体现在代码中。
AC代码:
#include<bits/stdc++.h>
typedef long long ll;
using namespace std; const int maxn=; int n; vector<double> x;
inline int getID(double val){return lower_bound(x.begin(),x.end(),val)-x.begin();} struct Segment
{
double l,r;
double h;
int flag;
}segment[maxn];
bool cmp(Segment a,Segment b){return a.h<b.h;} /********************************* Segment Tree - st *********************************/
struct Node{
int l,r;
int s;
double len;
}node[*maxn];
void pushup(int rt)
{
if(node[rt].s) node[rt].len=x[(node[rt].r+)]-x[(node[rt].l)];
else if(node[rt].l==node[rt].r) node[rt].len=;
else node[rt].len=node[rt*].len+node[rt*+].len;
}
void build(int rt,int l,int r)
{
if(l>r) return;
node[rt].l=l; node[rt].r=r;
node[rt].s=; node[rt].len=;
if(l==r) return;
else
{
int mid=l+(r-l)/;
build(rt*,l,mid);
build(rt*+,mid+,r);
pushup(rt);
}
}
void update(int root,int st,int ed,int val)
{
if(st>node[root].r || ed<node[root].l) return;
if(st<=node[root].l && node[root].r<=ed)
{
node[root].s+=val;
pushup(root);
}
else
{
update(root*,st,ed,val);
update(root*+,st,ed,val);
pushup(root);
}
}
/********************************* Segment Tree - st *********************************/ int main()
{
int kase=;
while(scanf("%d",&n) && n!=)
{
x.clear();
for(int i=;i<=n;i++)
{
double x1,x2,y1,y2;
scanf("%lf%lf%lf%lf",&x1,&y1,&x2,&y2); Segment &s1=segment[*i-];
Segment &s2=segment[*i];
s1.l=s2.l=x1;
s1.r=s2.r=x2;
s1.h=y1;
s2.h=y2;
s1.flag=;
s2.flag=-; x.push_back(x1);
x.push_back(x2);
} sort(segment+,segment+*n+,cmp); //横坐标去重离散化
sort(x.begin(),x.end());
x.erase(unique(x.begin(),x.end()),x.end()); build(,,x.size());
double ans=;
for(int i=;i<=*n;i++)
{
int l=getID(segment[i].l);
int r=getID(segment[i].r);
update(,l,r-,segment[i].flag);
ans+=node[].len*(segment[i+].h-segment[i].h);
}
printf("Test case #%d\n",++kase);
printf("Total explored area: %.2f\n\n",ans);
}
}