【BZOJ2738】矩阵乘法 [整体二分][树状数组]

矩阵乘法

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Description

　　给你一个N*N的矩阵，不用算矩阵乘法，但是每次询问一个子矩形的第K小数。

Input

　　第一行两个数N,Q，表示矩阵大小和询问组数；
　　接下来N行N列一共N*N个数，表示这个矩阵；
　　再接下来Q行每行5个数描述一个询问：x1,y1,x2,y2,k表示找到以(x1,y1)为左上角、以(x2,y2)为右下角的子矩形中的第K小数。

Output

　　对于每组询问输出第K小的数。

Sample Input

　　2 2
　　2 1
　　3 4
　　1 2 1 2 1
　　1 1 2 2 3

Sample Output

　　1
　　3

HINT

　　矩阵中数字是10^9以内的非负整数；
　　20%的数据：N<=100,Q<=1000；
　　40%的数据：N<=300,Q<=10000；
　　60%的数据：N<=400,Q<=30000；
　　100%的数据：N<=500,Q<=60000。

Solution

　　由于只有询问，我们可以方便地使用整体二分来求解。

　　先将原矩阵以序列形式存下来，然后按照权值排序，接着我们二分序列上的位置来查询，在[l,mid]这一段序列上的点+1，然后像静态查Kth那么判断即可。（用二维树状数组加入权值）。

Code

#include<iostream>  
#include<string>  
#include<algorithm>  
#include<cstdio>  
#include<cstring>  
#include<cstdlib>  
#include<cmath>  
#include<vector>
using namespace std;  

const int ONE = 505;
const int QUE = 60005;

int n,Q;
int tot;
int C[ONE][ONE];
int Ans[QUE]; 

struct point
{
        int x,y,val;
}a[ONE*ONE];
bool cmp(const point &a,const point &b) {return a.val < b.val;}

struct power
{
        int x1,y1,x2,y2;
        int k;
        int id;
}oper[QUE],qL[QUE],qR[QUE];

int get() 
{
        int res=1,Q=1;  char c;
        while( (c=getchar())<48 || c>57)
        if(c=='-')Q=-1;
        if(Q) res=c-48; 
        while((c=getchar())>=48 && c<=57) 
        res=res*10+c-48; 
        return res*Q; 
}

namespace Bit
{
        int lowbit(int x) {return x&-x;}
        
        void Add(int x,int y,int z)
        {
            for(int i=x;i<=n;i+=lowbit(i))
                for(int j=y;j<=n;j+=lowbit(j))
                    C[i][j] += z;
        }
        
        int Query(int x,int y)
        {
            int res = 0;
            for(int i=x;i>=1;i-=lowbit(i))
                for(int j=y;j>=1;j-=lowbit(j))
                    res += C[i][j];
            return res;
        }
        
        int Getans(power a)
        {
            return Query(a.x2,a.y2) - Query(a.x1-1,a.y2) - Query(a.x2,a.y1-1) + Query(a.x1-1,a.y1-1);
        }
}

void Solve(int l,int r,int L,int R)//位置 询问 
{
        if(L>R) return;
        if(l==r)
        {
            for(int i=L;i<=R;i++)
                Ans[oper[i].id] = a[l].val;
            return;
        }
        
        int mid=(l+r)>>1;
        for(int i=l;i<=mid;i++)
            Bit::Add(a[i].x,a[i].y,1);
        
        int l_num=0,r_num=0;
        for(int i=L;i<=R;i++)
        {
            int record = Bit::Getans(oper[i]); 
            if(record >= oper[i].k)
                qL[++l_num] = oper[i];
            else
                oper[i].k-=record, qR[++r_num] = oper[i];
        }
        
        for(int i=l;i<=mid;i++)
            Bit::Add(a[i].x,a[i].y,-1);
        
        int t=L;
        for(int i=1;i<=l_num;i++) oper[t++] = qL[i];
        for(int i=1;i<=r_num;i++) oper[t++] = qR[i];
        
        Solve(l,mid,L,L+l_num-1);
        Solve(mid+1,r,L+l_num,R);
}


int main()
{
        n=get();    Q=get();
        for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=n;j++)
        {
            a[++tot].val = get();
            a[tot].x = i;    a[tot].y = j;
        }
        sort(a+1,a+tot+1,cmp);
        
        for(int i=1;i<=Q;i++)
        {
            oper[i].x1=get();    oper[i].y1=get();    oper[i].x2=get();    oper[i].y2=get();
            oper[i].k=get();    oper[i].id=i;
        }
        
        Solve(1,tot,1,Q);
        
        for(int i=1;i<=Q;i++)
            printf("%d\n",Ans[i]);
}