[cdoj843] 冰雪奇缘 （线段树+离散）

[线段树 + 离散化]

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Description

艾莎女王又开始用冰雪魔法盖宫殿了。

她决定先造一堵墙，于是释放魔法让形为直角梯形的冰砖从天而降，定入冻土之中。

现在你将回答女王的询问：某段冻土上冰砖的面积。

注：多块冰砖之间会互相重叠，重叠部分要多次计算。

Input

第一行一个整数nn，表示有nn个冰砖先后定入了冻土之中。

冻土上刚开始并没有冰砖。

接下来n行，每行6个整数，x1i,h1i,x2i,h2i,li,ri

表示一次如图所示的冰砖下落，并询问在这之后，落在[li,ri][li,ri]内冰砖的总面积。

\(2≤n≤100000, −10^8≤li，ri≤10^8,\)
\(−10^8≤x1i<x2i≤10^8,0≤h1i,h2i≤10000,x2i−x1i≤10^5，\)
\(2 ≤ n ≤ 100000,−10^8≤li<ri≤10^8,−10^8≤x1i<x2i≤10^8,\)
$0≤h1i,h2i≤10000,x2i−x1i≤10^5 $

Output

输出nn行，每行输出一个浮点数，作为对该询问的回答。误差小于1e-6的回答都被当作正确回答。

Sample Input

2
1 1 3 2 -5 5
2 2 4 1 2 3

Sample Output

3.0000000
3.50000000

Hint

如图是对样例输入的解释。

重叠部分需多次计算。

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这是一道比较有意义的线段树题目，线段树的每个节点主要保存的是一段区间内的面积和。
然后要想到的是，因为是区间更新区间查询，所以需要用到懒惰标记，避免超时。
想好要用到什么方法，接下来就思考具体方案。
首先，因为是梯形，所以更新是要用到左边高度和右边高度，即梯形的上底和下底，懒惰标记也需要传递这两个值。在往下传递的时候，可以把中间的一条线分两次计算，即把梯形分成矩形和三角形两个部分，第一个部分很好得，直接是矩形的上底，第二个部分可以用相似三角形来求。
需要注意的是，由于l ~ r 中存储的是l ~ r+1的值，所以左子树中存储l ~ mid+1，,右子树中存储mid+1 ~ r+1
还需要注意的一点是，题目中由于x 范围很大，需要离散化。

下面是代码

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define ls u<<1,l,mid 
#define rs u<<1|1,mid+1,r

const int maxn = 1e5 + 5;
int n;
int cnt = 1;//离散化之后点的总数
int num[maxn << 2];

struct node {// 在线段树中， l ~ r维护的是l ~ r+1 的值
	double sum;
	double addl,addr;
}nod[maxn << 2 << 2];

struct que { //存储询问，因为需要先读入所有点用于离散化
	int xl,xr,hl,hr,x,y;
}q[maxn];


void pushup(int u){
	nod[u].sum = nod[u<<1].sum + nod[u<<1|1].sum;
}

void build(int u,int l,int r){
	if(l == r) return;
	int mid = (l + r) >> 1;
	build(ls);
	build(rs);
	pushup(u);
}

void init(){// 读入询问，离散化，建树
	scanf("%d",&n);
	for(int i = 1;i <= n;i++){
		scanf("%d%d%d%d%d%d",&q[i].xl,&q[i].hl
							,&q[i].xr,&q[i].hr
							,&q[i].x ,&q[i].y );
		num[cnt] = q[i].xl;cnt++; 
		num[cnt] = q[i].xr;cnt++; 
		num[cnt] = q[i].x;cnt++; 
		num[cnt] = q[i].y;cnt++; 
	}
	sort(num + 1, num + cnt);
	cnt = unique(num+1,num+cnt) - num - 1;
	build(1,1,cnt-1);
}

void pushdown(int u,int l,int r){
	if(l == r){nod[u].addl = nod[u].addr == 0;return;}
	//计算中间点的高度
	int mid = (l + r) >> 1;
	int rr = num[r+1] - num[l];
	int midd = num[mid+1] - num[l];
	double add = nod[u].addl + (nod[u].addr - nod[u].addl) * midd / rr;
	//向下传递sum值
	nod[u<<1].sum += (nod[u].addl + add) * midd / 2;
//	nod[u<<1|1].sum += (nod[u].addr + add) * (rr - midd) / 2;
	nod[u<<1|1].sum = nod[u].sum - nod[u<<1].sum;
	//向下传递add，并将当前节点add值清零
	nod[u<<1].addl += nod[u].addl; nod[u].addl = 0;
	nod[u<<1].addr += add;
	nod[u<<1|1].addr += nod[u].addr; nod[u].addr = 0;
	nod[u<<1|1].addl += add;
}

void update(int u,int l,int r,int x,int y,double hl,double hr){
	if(l == x && r+1 == y){
		nod[u].addl += hl;
		nod[u].addr += hr;
		nod[u].sum += (hl + hr) * (num[y]-num[x]) / 2;
		return;
	}
	int mid = (l + r) >> 1;
	if(nod[u].addl || nod[u].addr)pushdown(u,l,r);
	if(y <= mid+1) update(ls,x,y,hl,hr);
	else if(x >= mid+1) update(rs,x,y,hl,hr);
	else {
		int rr = num[y] - num[x];
		int midd = num[mid+1] - num[x];
		double add = hl + (hr - hl) * midd / rr;
		update(ls,x,mid+1,hl,add);
		update(rs,mid+1,y,add,hr);		
	}
	pushup(u);
}

double query(int u,int l,int r,int x,int y){
	if(l == x && r + 1 == y)return nod[u].sum;
	int mid = (l + r) >> 1;
	if(nod[u].addl || nod[u].addr)pushdown(u,l,r);
	if(y <= mid+1) return query(ls,x,y);
	if(x >= mid+1)  return query(rs,x,y);
	return query(ls,x,mid+1) + query(rs,mid+1,y);
}

void work(){
	for(int i = 1;i <= n;i++){
		int x = lower_bound(num + 1,num + cnt + 1,q[i].xl) - num ;
		int y = lower_bound(num + 1,num + cnt + 1,q[i].xr) - num ;
		update(1,1,cnt-1,x,y,q[i].hl,q[i].hr);
		x = lower_bound(num + 1,num + cnt + 1,q[i].x) - num ;
		y = lower_bound(num + 1,num + cnt + 1,q[i].y) - num ;
		printf("%lf\n",query(1,1,cnt-1,x,y));
	}
}

int main(){
	init();
	work();
	return 0;
}