【161016】ACM俱乐部区域赛前交流
在线算法与离线算法
假设举办江大程序设计校赛时要提供
代码打印
服务,通常情况下并发请求量并不大。
我们的系统每接收到一条打印请求,就立即响应并指示打印机打出代码,这就是在线算法的工作策略。
但在关键时刻可能会有大量请求蜂拥而来,服务器临时“宕机”了一下不能立即回应;请求就在缓冲池里堆积了起来。管理员看不下去了,马上出手打印了一大叠代码纸。这就好比是另一种工作策略——离线算法。
接着举例说明在线/离线的不同工作方式对算法设计的影响。
给出数轴上N条线段,每条线段用两个数表示A,B $ (-10^9 \leq A \lt B \leq 10^9) $ ,表示从a到b的一条线段。
现在请你求出它们覆盖数轴上的多长距离。
空间中各个点的状态记录与增量记录
这里有了个现成的数轴的概念,数轴是个一维空间,上面的各个位置具有被覆盖与不被覆盖两种状态。
一条线段具有左端点和右端点两个属性,对左右端点之间各个位置产生状态改变。
可以用一维数组记录(有需要知道的)各个位置的状态。考虑到同一个位置会被多条线段覆盖,那么修改增量(改变量)记录以便最终一次性更新。如果线段端点散步范围不大的话就这么做了。
可是散布范围太大了,不论是评测机还是编译器都不会接受$ 10^9 $规模的数组。压缩空间
并不是$ 10^9 $个位置都成为端点,可以作端点的位置至多$ 2N $个。
要像制造“空间扭曲”一样缩短这个数轴,缩短遥远的端点之间的虚拟距离。
现在把各个端点按照顺序映射到更紧密的空间上,也就是给每个位置按顺序分配一个虚拟ID。
这样状态存储的空间就被压缩了,同时能够获知虚拟点之间的真实距离。
#include#include #include const int maxn=1000010; int l[maxn],r[maxn],delta[maxn*2]; std::vector list; int main(){ int n; while(std::cin>>n){ list.clear(); std::fill(delta,delta+maxn*2,0); for(int i=0;i >l[i]>>r[i]; list.push_back(l[i]); list.push_back(r[i]); } std::sort(list.begin(),list.end()); list.erase(std::unique(list.begin(),list.end()),list.end()); for(int i=0;i 0) ans+=(i?list[i]-list[i-1]:0); cur+=delta[i];delta[i]=cur; } std::cout<
- 合并请求的离线化处理
以上记录增量是拐弯抹角的解法,接下来说明“实用”的处理思路。
线段跟线段肯定是有办法合并的,尽量把能合并的线段合成一条后取长度。
每一轮合理的合并处理,可以从最左侧一条线段开始,向右逐个拼合,直到不能合并为止,取长度。反复进行这样的几轮处理。const int maxn=1000010; std::pairseg[maxn]; int main(){ int n; while(std::cin>>n){ for(int i=0; i >l>>r; seg[i]=std::make_pair(l,r); } std::sort(seg,seg+n); int ans=0,l=seg[0].first,r=seg[0].second; for(int i=0; i 一维线性的问题可以拓展到二维平面上,长度被面积代替。
已知平面上n个矩形,每个矩形用左上角、右下角的坐标确定,求合并后的总面积。
- 降维思路
说的是二维,其实还是一维问题。矩形宽度(横向)视作线段宽度,高度(纵向)视作附加参数。
线段仍然拆分成左右端点,不过引入新的概念,改叫左事件、右事件。
- 步步为营
扫描线每到一处,就生成并处理该处平行于扫描线方向上的一系列事件。struct Rectangle{ double x1,y1,x2,y2; Rectangle(double _x1,double _y1,double _x2,double _y2):x1(_x1),x2(_x2),y1(_y1),y2(_y2) {} }; //通过左上角、右下角的坐标确定一个矩形 vectorrects; vector ylist; double unionArea(const vector & rects,vector & ylist){ if (rects.empty()) return 0; typedef pair > Event; vector events; ylist.clear(); for(int i=0; i cnt(ylist.size()-1,0); //处理事件 for(int i=0; i 0) cutLength+=ylist[j+1]-ylist[j]; res+=cutLength*(events[i+1].first-events[i].first);//乘上宽度值,得到面积 } return res; } int main(int argc, char** argv){ ios::sync_with_stdio(false); cout.setf(ios::fixed,ios::floatfield); cout.precision(2); //设置实数输出格式 int n,cas=0; while((cin>>n),n){ rects.clear(); for(int i=0; i >x1>>y1>>x2>>y2; rects.push_back(Rectangle(x1,y1,x2,y2)); } cout<<"Test case #"<<++cas<
单点更新与批量查询
区间更新与批量查询
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