hdu 3340 Rain in ACStar

题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3340

题目大意:天下会掉下一些图形(三边形,四边形,五边形)在数轴上,求数轴上某一段区间落下的图形的面积和.

思路:
换了一种新写法,把初始化和算法部分分别写成init()函数和sof()函数,为什么要这样写呢?因为查错的时候相对会比较方便,也能相对提高代码的可读性.ok! 进入正题.
(1)数据比较大,很容易想到数据离散化,询问的区间是x,显然对x离散.
(2)又要更新(区间)又要询问,很容易就想到用线段树.
(3)那么线段树拿来干么?自然是用来统计面积和,直接统计面积肯定是不行的,因为图形的放置是随意的,所以我们可以根据每一条边的位置来间接求面积,我们按照点给出的顺序把边加到线段树中没加一条边,就算出该边和数轴构成的面积,根据下图我们可以知道图形的面积就等于绿色阴影部分减去黑色阴影部分,所以我们添加正边时(左端点的x小于右端点的),添加负面积,添加负边时(左端点的x大于右端点的),添加正面积,这样就可以把图形的面积加到树中,而且最多只有5条边,所以每次最多也只会进行5次的logn操作,所以整体的时间复杂度也只是O(nlogn)的.

(4)更新时如何确定某段区间的左边高度和右边高度呢?因为通过上图我们可以知道,我们每添加一条边相对于添加一个梯形的面积进线段树(三角形可以看成上底为0的梯形),这样就很容易计算出某区间的左边高度和右边高度了,怎么计算,写写式子画画图弄一下就知道了.


代码:

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
#include <stack>
#include <queue>
#include <map>
#include <set>
#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

#define ull unsigned __int64
#define ll __int64
//#define ull unsigned long long
//#define ll long long
#define son1 New(p.xl,xm,p.yl,ym),(rt<<2)-2
#define son2 New(p.xl,xm,min(ym+1,p.yr),p.yr),(rt<<2)-1
#define son3 New(min(xm+1,p.xr),p.xr,p.yl,ym),rt<<2
#define son4 New(min(xm+1,p.xr),p.xr,min(ym+1,p.yr),p.yr),rt<<2|1
#define lson l,mid,rt<<1
#define rson mid+1,r,rt<<1|1
#define middle (l+r)>>1
#define MOD 1000000007
#define esp (1e-8)
const int INF=0x3F3F3F3F;
const double DINF=10000.00;
//const double pi=acos(-1.0);
const int N=25010,M=150010;
int n,m,tot;
struct node{
	char op[2];
	int p,x[6],y[6];
}q[N];
int X[M],len[M<<2];
double vol[M<<2],ld[M<<2],rd[M<<2],tmp;

int bs(int key,int size,int A[]){
	int l=0,r=size-1,mid;
	while(l<=r){
		mid=middle;
		if(key>A[mid]) l=mid+1;
		else if(key<A[mid]) r=mid-1;
		else return mid;
	}return -1;
}

void init(){
	int i,j;
	scanf("%d",&n);
	for(i=m=0;i<n;i++){
		scanf("%s",q[i].op);
		if(q[i].op[0]=='Q'){
			scanf("%d%d",&q[i].x[0],&q[i].y[0]);
			X[m++]=q[i].x[0],X[m++]=q[i].y[0];
		}else{
			scanf("%d",&q[i].p);
			for(j=0;j<q[i].p;j++){
				scanf("%d%d",&q[i].x[j],&q[i].y[j]);
				X[m++]=q[i].x[j];
			}q[i].x[j]=q[i].x[0],q[i].y[j]=q[i].y[0];
		}
	}
	sort(X,X+m);
	for(i=tot=1;i<m;i++) if(X[i]!=X[i-1]) X[tot++]=X[i];
}

void Build(int l,int r,int rt){
	len[rt]=X[r+1]-X[l];
	vol[rt]=ld[rt]=rd[rt]=0;
	if(l==r) return;
	int mid=middle;
	Build(lson),Build(rson);
}

double Cal(double lc,double rc,int a,int b){return (rc*a+lc*b)/(a+b);}

void Func(int rt,double lc,double rc){
	ld[rt]+=lc,rd[rt]+=rc;
	vol[rt]+=(lc+rc)/2*len[rt];
}

void PushUp(int rt){vol[rt]=vol[rt<<1]+vol[rt<<1|1];}

void PushDown(int rt){
	if(ld[rt]==0 && rd[rt]==0) return;
	int ls=rt<<1,rs=ls|1;
	tmp=Cal(ld[rt],rd[rt],len[ls],len[rs]);
	Func(ls,ld[rt],tmp),Func(rs,tmp,rd[rt]);
	ld[rt]=rd[rt]=0;
}

void Update(int l,int r,int rt,int L,int R,double lc,double rc){
	if(L<=l && r<=R){
		Func(rt,Cal(lc,rc,X[l]-X[L],X[R+1]-X[l]),Cal(lc,rc,X[r+1]-X[L],X[R+1]-X[r+1]));
		return;
	}
	PushDown(rt);
	int mid=middle;
	if(L<=mid) Update(lson,L,R,lc,rc);
	if(mid<R) Update(rson,L,R,lc,rc);
	PushUp(rt);
}

double Query(int l,int r,int rt,int L,int R){
	if(L<=l && r<=R) return vol[rt];
	PushDown(rt);
	int mid=middle;
	double ret=0;
	if(L<=mid) ret+=Query(lson,L,R);
	if(mid<R) ret+=Query(rson,L,R);
	return ret;
}

void sof(){
	Build(0,tot,1);
	int i,j,l,r;
	for(i=0;i<n;i++){
		if(q[i].op[0]=='Q'){
			l=bs(q[i].x[0],tot,X),r=bs(q[i].y[0],tot,X);
			printf("%.3lf\n",l<r? Query(0,tot,1,l,r-1):0);
		}else for(j=0;j<q[i].p;j++){
			l=bs(q[i].x[j],tot,X),r=bs(q[i].x[j+1],tot,X);
			if(l<r) Update(0,tot,1,l,r-1,-q[i].y[j],-q[i].y[j+1]);
			else Update(0,tot,1,r,l-1,q[i].y[j+1],q[i].y[j]);
		}
	}
}

int main(){
	//freopen("1.in","r",stdin);
	//freopen("1.out","w",stdout);
	int T,cas;scanf("%d",&T);for(cas=1;cas<=T;cas++){
		init();
		sof();
	}
	return 0;
}

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