CDQ分治求二维偏序

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二维偏序问题

  给定N个有序对(a,b),求对于每个(a,b),满足a2b2的有序对(a2,b2)有多少个。

  我们从归并排序求逆序对来引入二维偏序问题。

  回忆一下归并排序求逆序对的过程,我们在合并两个子区间的时候,要考虑到左边区间的对右边区间的影响。即,我们每次从右边区间的有序序列中取出一个元素的时候,要把“以这个元素结尾的逆序对的个数”加上“左边区间有多少个元素比他大”。这是一个典型的CDQ分治的过程。

  现在我们把这个问题拓展到二维偏序问题。在归并排序求逆序对的过程中,每个元素可以用一个有序对(a,b)表示,其中a表示数组中的位置,b表示该位置对应的值。我们求的就是“对于每个有序对(a,b),有多少个有序对(a2,b2)满足a2b”,这就是一个二维偏序问题。

  注意到在求逆序对的问题中,a元素是默认有序的,即我们拿到元素的时候,数组中的元素是默认从第一个到最后一个按顺序排列的,所以我们才能在合并子问题的时候忽略a元素带来的影响。因为我们在合并两个子问题的过程中,左边区间的元素一定出现在右边区间的元素之前,即左边区间的元素的a都小于右边区间元素的a。

  那么对于二维偏序问题,我们在拿到所有有序对(a,b)的时候,先把a元素从小到大排序。这时候问题就变成了“求顺序对”,因为a元素已经有序,可以忽略a元素带来的影响,和“求逆序对”的问题是一样的。

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using namespace std;
#define LL long long
#define ULL unsigned long long
#define MT(a, b) memset(a,b,sizeof(a))
const int INF  =  0x3f3f3f3f;
const int O    =  1e6;
const int mod  =  1e6+7;
const int maxn =  5e5 +5;
const double PI  =  acos(-1.0);
const double E   =  2.718281828459;
const double eps = 1e-8;

struct dd { int x, y, num, lx; }a[maxn], b[maxn];

bool com (dd a, dd b) { return a.x == b.x ? a.y < b.y : a.x < b.x; }

void cdq(int l, int r) {
    if(l == r) return ;
    int mid = (l + r) >> 1;
    cdq(l, mid);
    cdq(mid + 1, r);
    int ql = l, qr = mid + 1;
    for(int i=l; i<=r; i++) {
        if( (ql <= mid && a[ql].y > a[qr].y) || qr > r){
            b[i] = a[ql ++];
        } else {
            a[qr].lx += mid - ql + 1;
            b[i] = a[qr ++];
        }
    }
    for(int i=l; i<=r; i++) a[i] = b[i];
}

int ans [maxn];

int main(){
    int n;
    while( ~scanf("%d", &n) ) {
        MT(ans, 0);
        for (int i = 0; i < n; i++)  {
            scanf("%d%d", &a[i].x, &a[i].y); a[i].lx = 0;
        }
        sort(a, a + n, com);
        int cnt = 0, num = 1;
        a[n] = { -1 };
        for(int i=1; i<=n; i++) {
            if(a[i].x == a[i-1].x && a[i].y == a[i-1].y) num ++;
            else {
                a[cnt] = a[i-1]; a[cnt ++].num = num; num = 1;
            }
        }
        cdq(0, cnt - 1);
        for(int i=0; i

 

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