「雅礼集训 2017 Day2」线段游戏
#6034. 「雅礼集训 2017 Day2」线段游戏
题目描述
给出若干条线段,用 (x1,y2),(x2,y2) 表示其两端点坐标,现在要求支持两种操作:
0 x1 y1 x2 y2
表示加入一条新的线段 (x1,y2),(x2,y2);1 x0
询问所有线段中,x 坐标在 x0 处的最高点的 y 坐标是什么,如果对应位置没有线段,则输出 0 。
输入格式
第一行两个正整数 n 、m 为初始的线段个数和操作个数。
接下来 n 行,每行四个整数,表示一条线段。
接下来 m 行,每行为一个操作 0 x1 y1 x2 y2
或 1 x0
。
输出格式
对于每一个询问操作,输出一行,为一个实数,当你的答案与标准答案误差不超过10^-2时,则视为正确。
样例
样例输入
3 4
0 -1 4 1
4 2 7 2
7 1 8 2
1 4
1 3
0 3 3 6 3
1 3
样例输出
2
0.5
3
数据范围与提示
对于 10% 的数据,n,m≤1000;
对于另外 20% 的数据,所有的 1 操作都在 0 操作之后;
对于另外 20% 的数据,所有线段的两端的 x 坐标都包含所有询问的 x 坐标,你可以将每条线段当做直线处理;
对于 100% 的数据,1≤n≤50000,1≤m≤150000 ,x1,x2,y1,y2 均为整数,0<x0≤10^5,−10^6≤x1,x2,y1,y2≤10^6。
题意:
在平面直角坐标系中给你$n$条线段,$m$次询问,每次询问$x$处一条$y$值最大的线段。
题解:
容易发现我们需要用一个数据结构维护每个$x$处$y$最大的线段,支持查询,修改操作。
考虑线段树维护覆盖$[l,r]$区间的$y$最大线段是否可行。
但如果两条线段同时覆盖$[l,r]$且交点在$[l,r]$内则无法确定取哪条。
换句话说,一条线段如果没有被完爆就都是有贡献的。
但如果我们考虑维护覆盖$[l,r]$区间且在$mid$处$y$最大的线段呢?
(子区间不维护与父区间相同的线段)
反证法易得,过$x$处最大的线段必然在线段树上从$[1,N]$到$[x,x]$的路径上任意一处$mid$最大。
这是一棵不下传父节点标记的标记永久化线段树,专业名词叫做李超树。
现在维护应该十分好想了。
(转自网络dalao,侵删)
每当在区间$[l,r]$更新一条线段时,
- 若该线段没有完全覆盖该区间,则更新左儿子,右儿子
- 若该线段完爆了该区间原有的线段,直接替换并不更新儿子
- 若该线段在$mid$处大于该区间原有线段,将该区间维护的线段更新为该线段
- 若该线段斜率大于原有线段,则原有线段在$[l,mid]$处可能有贡献,在$[mid+1,r]$处不可能有贡献,用原有线段更新左儿子
- 若该线段斜率小于原有线段,则原有线段在$[l,mid]$处不可能有贡献,在$[mid+1,r]$处可能有贡献,用原有线段更新右儿子
- 若该线段在$mid$处小于该区间原有线段
- 若该线段斜率大于原有线段,则该线段在$[l,mid]$处不可能有贡献,在$[mid+1,r]$处可能有贡献,用该线段更新右儿子
- 若该线段斜率小于原有线段,则该线段在$[l,mid]$处可能有贡献,在$[mid+1,r]$处不可能有贡献,用该线段更新左儿子
查询时在线段树访问叶节点$[x0,x0]$的路径上取$max$即可。
线段维护双点或点截距均可。
代码:
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
using namespace std;
#define MAXN 100005
#define MAXM 500005
#define INF 0x7fffffff
#define ll long long
struct node{
int l,r,x1,x2;
double y1,y2;
node(){
x1=-1e6;x2=1e6;
y1=y2=-1e7;
}
}tree[MAXN<<2];
inline int read(){
int x=0,f=1;
char c=getchar();
for(;!isdigit(c);c=getchar())
if(c=='-')
f=-1;
for(;isdigit(c);c=getchar())
x=x*10+c-'0';
return x*f;
}
double gety(int x0,int x1,int x2,double y1,double y2){
if(x1==x2) return max(y1,y2);
double k=(y1-y2+0.0)/(x1-x2+0.0);
double b=(y1+0.0)-k*(x1+0.0);
return k*(x0+0.0)+b;
}
void build(int l,int r,int k){
//cout<<l<<":"<<r<<":"<<k<<endl;
tree[k].l=l,tree[k].r=r;
if(l==r) return;
int mid=(l+r)>>1;
build(l,mid,k<<1);
build(mid+1,r,k<<1|1);
return;
}
void insert(int x1,int x2,double y1,double y2,int k){
int mid=(tree[k].l+tree[k].r)>>1;
//cout<<k<<":"<<tree[k].l<<":"<<tree[k].r<<endl;
if(tree[k].l>x2 || tree[k].r<x1) return;
if(x1<=tree[k].l && tree[k].r<=x2){
if(gety(mid,tree[k].x1,tree[k].x2,tree[k].y1,tree[k].y2)<gety(mid,x1,x2,y1,y2)){
//cout<<mid<<" "<<x1<<" "<<x2<<" "<<y1<<" "<<y2<<endl;
if(gety(tree[k].l,tree[k].x1,tree[k].x2,tree[k].y1,tree[k].y2)>gety(tree[k].l,x1,x2,y1,y2)) insert(tree[k].x1,tree[k].x2,tree[k].y1,tree[k].y2,k<<1);
if(gety(tree[k].r,tree[k].x1,tree[k].x2,tree[k].y1,tree[k].y2)>gety(tree[k].r,x1,x2,y1,y2)) insert(tree[k].x1,tree[k].x2,tree[k].y1,tree[k].y2,k<<1|1);
tree[k].x1=x1,tree[k].x2=x2;tree[k].y1=y1,tree[k].y2=y2;
}
if(gety(mid,tree[k].x1,tree[k].x2,tree[k].y1,tree[k].y2)>gety(mid,x1,x2,y1,y2)){
if(gety(tree[k].l,tree[k].x1,tree[k].x2,tree[k].y1,tree[k].y2)<gety(tree[k].l,x1,x2,y1,y2)) insert(x1,x2,y1,y2,k<<1);
if(gety(tree[k].r,tree[k].x1,tree[k].x2,tree[k].y1,tree[k].y2)<gety(tree[k].r,x1,x2,y1,y2)) insert(x1,x2,y1,y2,k<<1|1);
}
return;
}
if(x1<=mid) insert(x1,x2,y1,y2,k<<1);
if(x2>mid) insert(x1,x2,y1,y2,k<<1|1);
return;
}
double query(int x0,int k){
if(tree[k].l==tree[k].r)
//cout<<k<<":"<<tree[k].l<<":"<<tree[k].r<<endl;
return gety(x0,tree[k].x1,tree[k].x2,tree[k].y1,tree[k].y2);
int mid=(tree[k].l+tree[k].r)>>1;
double t1=gety(x0,tree[k].x1,tree[k].x2,tree[k].y1,tree[k].y2);
//cout<<x0<<":"<<tree[k].x1<<":"<<tree[k].x2<<":"<<tree[k].y1<<":"<<tree[k].y2<<endl;
//cout<<t1<<endl;
if(x0<=mid) return max(t1,query(x0,k<<1));
else return max(t1,query(x0,k<<1|1));
}
int main(){
//freopen("C1.in","r",stdin);
//freopen("segment.out","w",stdout);
int N=read(),M=read();
build(1,1e5,1);
for(int i=1;i<=N;i++){
int x1,x2;
double y1,y2;
cin>>x1>>y1>>x2>>y2;
if(x1>x2) swap(x1,x2),swap(y1,y2);
insert(x1,x2,y1,y2,1);
}
for(int i=1;i<=M;i++){
int flag=read();
if(!flag){
int x1,x2;
double y1,y2;
cin>>x1>>y1>>x2>>y2;
if(x1>x2) swap(x1,x2),swap(y1,y2);
insert(x1,x2,y1,y2,1);
}
else{
int x0;cin>>x0;
double k=query(x0,1);
if(k==-1e7) printf("%d\n",0);
else printf("%.2lf\n",k);
}
}
return 0;
}
/*
3 4
0 -1 4 1
4 2 7 2
7 1 8 2
1 4
1 3
0 3 3 6 3
1 3
*/