李超树
李超树能解决的问题是:
给一堆直线(\(y = kx + b\),用\((k, b)\)来表示),并且一边给,一边问x = pos的最大的 \(y\) 的值。
做法
维护一个线段树,每个节点维护一条当前区间内的优势直线,即从上往下看最长的直线 (其实是mid处最高的点所在直线), 且每条直线最多只被一个节点维护。
要大力分类讨论(该点是否曾有直线,直线是否有交,哪条直线的上面部分更长)。注意 如果当前直线胜选,就要把原有直线扔下去,因为原有直线在下面的某些点可能更有优势。
查询:从 根 到 代表该 \(pos\) 的叶子 的所有节点 所代表的直线在 \(pos\) 的 \(y\) 值的最大值。
\(l_{pre}/r_{pre}\) : 原有直线的左右端点。
\(l_{cur}/r_{cur}\) : 正插入直线的左右端点。
模板提交处: P4254 [JSOI2008]Blue Mary开公司 (记得一开始要 b -= k
)
李超树加强版:“线段”版李超树:
然而最常见的还是“线段”版李超树,即给线段的左右端点,单点查询。把线段拆成许多完整覆盖线段树节点的小线段,然后再做。
例题中要求最优线段编号(这同样也是常见的应用时的情况)。因此有如下代码,更加简便些:(提示:对 \(mem\) 的修改就相当于对 \(id[cur]\) 的修改。)(按斜率排序是个好东西)
//毕竟每个节点存的是中间点的最高点,因此就直接比较两线段的中间点即可。
void insert(int L, int R, int nwid, int &cur)
void modify(int L, int R, int l, int r, int nwid, int &cur) {
if (!cur) cur = ++ttot;
if (l <= L && R <= r) {
insert(L, R, nwid, cur);
return ;
}
int mid = (L + R) >> 1;
if (l <= mid) modify(L, mid, l, r, nwid, ls[cur]);
if (r > mid) modify(mid + 1, R, l, r, nwid, rs[cur]);
}
李超树二次加强版:P4069 [SDOI2016]游戏(查最低点)
将 \(dis[cur]\) 当作横坐标,将 \(cur\) 上数字看作纵坐标,发现链上的数字与 \(dis[cur]\) 成一次函数关系(当然要拆成两种链)。再加之以树链剖分,操作就变成了一段段的线段(\(dfn\) 数组上的),查询就是查询 一段段 区间内的最小值 的最小值。
与上一道题不同,这回成了区间查询,且维护的是离散化后的线段树。
也不难,维护 \(mn\) 表示当前节点子树内最高点。然后 \(O(n)~ ~->O(logn)\).
至于离散化,不要忘记李超树其实就是在维护个凸包(类似半平面交),只不过由于横坐标只有有限种可能。因此维护每种横坐标的特殊值作为L和R的意义。注意,\(mid\) 还是 \((L + R) >> 1\),只不过用的是mid的原数值 \((dis[ded[mid]])\)
注意!!!
从根到叶子的所有线段都要算一下,包括拆成小线段节点之前的大节点,但是这些线段可能没有完全覆盖询问区间,要进行特判!!!!
res = have_segments[cur] ? min(dis[ded[max(l, L)]] * k[cur] + b[cur], dis[ded[min(r, R)]] * k[cur] + b[cur]) : inf;
不知道为什么会出现万分之一的错,不特判就是95WA。哪位大佬知道原因啊?(已经调到心态爆炸)
应用
(暂时鸽掉)
时间还是不够使,况且线段树等数据结构难调,斜率等计算几何更难调,等我有时间了最好还是多做做,锻炼码力
2020.11.19 Update:
一轮复习学了 zzz 大佬的写法,A 掉了 Escape Through Leaf(李超树合并),并没有上百行。感觉 zzz 大佬的写法好简便啊!现在感觉李超树也没那么难调了。于是删掉了之前的许多代码,毕竟那些太麻烦了。
模板(调试用)
来源:RPG游戏
namespace LCT {
inline int calc(int x, int id) {
return b[id] * x + f[id] - (X(id) + Y(id)) * b[id];
}
inline bool cmp(int x, int lhs, int rhs) {
return calc(x, lhs) > calc(x, rhs);
}
int ls[NN], rs[NN], bst[NN], ttot;
void ins(int L, int R, int id, int &cur) {
if (!cur) {
cur = ++ttot;
bst[cur] = id;
return ;
}
bool tl = cmp(L, id, bst[cur]), tr = cmp(R, id, bst[cur]);
if (tl && tr) return bst[cur] = id, void();
if (!tl && !tr) return ;
int mid = (L + R) >> 1;
if (cmp(mid, id, bst[cur])) swap(id, bst[cur]), tl = !tl, tr = !tr;
if (tl) ins(L, mid, id, ls[cur]);
else ins(mid + 1, R, id, rs[cur]);
}
int query(int L, int R, int x, int cur) {
if (!cur) return -inf;
int res = calc(x, bst[cur]);
int mid = (L + R) >> 1;
if (x <= mid) MAX(res, query(L, mid, x, ls[cur]));
else MAX(res, query(mid + 1, R, x, rs[cur]));
return res;
}
}