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答案由$3$部分构成:
$1$.抛物线的极值。
$2$.询问区间的左端点在抛物线上的值。
$3$.询问区间的右端点在抛物线上的值。
对于$1$,就是某个矩形范围内最大值查询,使用KD-Tree可以在$O(\sqrt{n})$的时间内完成询问。
对于$2$和$3$,对编号建线段树,每个节点维护该区间内最上方的轮廓线,那么每个节点的轮廓线可以由左右儿子的轮廓线通过归并得到。
归并时不断对两条抛物线求交点,在相邻关键点之间取较高的一段。
为了减小常数,可以在归并完成后将连续的所属同一条抛物线的轮廓线连起来。
查询时在线段树上找到$O(\log n)$个节点,然后在那些节点的轮廓线上二分查找即可。
总时间复杂度$O(n\log n+m(\log^2n+\sqrt{n}))$。
#include<cstdio> #include<algorithm> #include<cmath> #include<vector> #define PB push_back using namespace std; const int N=50010; const double eps=1e-6; namespace KD{ int root,cmp_d,ans,X1,X2,Y1,Y2; struct node{int d[2],l,r,Max[2],Min[2],val,sum;}t[N]; inline bool cmp(const node&a,const node&b){return a.d[cmp_d]<b.d[cmp_d];} inline void umax(int&a,int b){if(a<b)a=b;} inline void umin(int&a,int b){if(a>b)a=b;} inline void up(int x){ if(t[x].l){ umax(t[x].Max[0],t[t[x].l].Max[0]); umin(t[x].Min[0],t[t[x].l].Min[0]); umax(t[x].Max[1],t[t[x].l].Max[1]); umin(t[x].Min[1],t[t[x].l].Min[1]); umax(t[x].sum,t[t[x].l].sum); } if(t[x].r){ umax(t[x].Max[0],t[t[x].r].Max[0]); umin(t[x].Min[0],t[t[x].r].Min[0]); umax(t[x].Max[1],t[t[x].r].Max[1]); umin(t[x].Min[1],t[t[x].r].Min[1]); umax(t[x].sum,t[t[x].r].sum); } } int build(int l,int r,int D){ int mid=(l+r)>>1; cmp_d=D; nth_element(t+l+1,t+mid+1,t+r+1,cmp); t[mid].Max[0]=t[mid].Min[0]=t[mid].d[0]; t[mid].Max[1]=t[mid].Min[1]=t[mid].d[1]; t[mid].sum=t[mid].val; if(l!=mid)t[mid].l=build(l,mid-1,!D); if(r!=mid)t[mid].r=build(mid+1,r,!D); return up(mid),mid; } void ask(int x){ if(t[x].Min[0]>X2||t[x].Max[0]<X1||t[x].Min[1]>Y2||t[x].Max[1]<Y1||t[x].sum<=ans)return; if(t[x].Min[0]>=X1&&t[x].Max[0]<=X2&&t[x].Min[1]>=Y1&&t[x].Max[1]<=Y2){ ans=t[x].sum; return; } if(t[x].d[0]>=X1&&t[x].d[0]<=X2&&t[x].d[1]>=Y1&&t[x].d[1]<=Y2)umax(ans,t[x].val); if(t[x].l)ask(t[x].l); if(t[x].r)ask(t[x].r); } inline int query(int A,int B,int C,int D){ ans=0; X1=A,X2=B,Y1=C,Y2=D; ask(root); return ans; } inline void init(int i,int x,int y){t[i].d[0]=i,t[i].d[1]=x,t[i].val=y;} } inline void read(int&a){char c;while(!(((c=getchar())>=‘0‘)&&(c<=‘9‘)));a=c-‘0‘;while(((c=getchar())>=‘0‘)&&(c<=‘9‘))(a*=10)+=c-‘0‘;} int n,m,i,A,B,C,D,a[N][3];double ans; struct E{ double a,b,c;long long X,Y; E(){} E(double p,double x,double y,int _X,int _Y){ a=-y/(p-x)/(p-x); b=-2*a*x; c=y+a*x*x; X=1LL*_X*_X,Y=_Y; } inline double f(double x){return a*x*x+b*x+c;} }e[N]; inline double pos(const E&a,const E&b,double l,double r){ double A=a.a-b.a,B=a.b-b.b,C=a.c-b.c; if(a.X*b.Y==a.Y*b.X){ if(fabs(B)<eps)return r; double x=-C/B; if(x>l+eps&&x<r)return x; return r; } double d=B*B-4*A*C; if(d<-eps)return r; d=sqrt(d); double x=(-B-d)/(2*A),y=(-B+d)/(2*A),ret=r; if(x>l+eps&&x<r)ret=x; if(y>l+eps&&y<r)ret=min(ret,y); return ret; } struct P{ double l,r;int p; P(){} P(double _l,double _r,int _p){l=_l,r=_r,p=_p;} }; vector<P>v[131100],c; vector<double>q; inline void merge(vector<P>&f,const vector<P>&a,const vector<P>&b){ int na=a.size(),nb=b.size(),i=0,j=0,k,top=0; c.clear(); q.clear(); q.PB(-N); while(i<na&&j<nb)if(a[i].r<b[j].r||j==nb){ if(a[i].r>q[top]+eps)q.PB(a[i].r),top++; i++; }else{ if(b[j].r>q[top]+eps)q.PB(b[j].r),top++; j++; } for(;i<na;i++)if(a[i].r>q[top]+eps)q.PB(a[i].r),top++; for(;j<nb;j++)if(b[j].r>q[top]+eps)q.PB(b[j].r),top++; for(i=j=k=0;k<top;k++){ double l=q[k],r=q[k+1]; while(i<na&&a[i].r+eps<r)i++; while(j<nb&&b[j].r+eps<r)j++; if(i==na||a[i].l>l+eps){ c.PB(P(l,r,b[j].p)); continue; } if(j==nb||b[j].l>l+eps){c.PB(P(l,r,a[i].p));continue;} if(!a[i].p||!b[j].p){c.PB(P(l,r,a[i].p+b[j].p));continue;} double m,mid; while(l+eps<r){ m=pos(e[a[i].p],e[b[j].p],l,r); mid=(l+m)/2; if(e[a[i].p].f(mid)>e[b[j].p].f(mid)){ c.PB(P(l,m,a[i].p)); }else{ c.PB(P(l,m,b[j].p)); } l=m; } } for(i=0,k=c.size();i<k;i=j){ for(j=i;j<k&&c[i].p==c[j].p;j++); f.PB(P(c[i].l,c[j-1].r,c[i].p)); } } void build(int x,int a,int b){ if(a==b){ v[x].PB(P(-N,::a[a][0],0)); v[x].PB(P(::a[a][0],2*::a[a][1]-::a[a][0],a)); v[x].PB(P(2*::a[a][1]-::a[a][0],N,0)); return; } int mid=(a+b)>>1; build(x<<1,a,mid),build(x<<1|1,mid+1,b); merge(v[x],v[x<<1],v[x<<1|1]); } inline void query(const vector<P>&v,int o){ int l=0,mid,r=v.size()-1; while(l<=r){ mid=(l+r)>>1; if(v[mid].r+eps<o)l=mid+1; else if(v[mid].l-eps>o)r=mid-1; else{ ans=max(ans,e[v[mid].p].f(o)); return; } } } void ask(int x,int a,int b){ if(A<=a&&b<=B){ query(v[x],C); query(v[x],D); return; } int mid=(a+b)>>1; if(A<=mid)ask(x<<1,a,mid); if(B>mid)ask(x<<1|1,mid+1,b); } int main(){ read(n); for(i=1;i<=n;i++){ int p,x,y; read(p),read(x),read(y); KD::init(i,x,y); a[i][0]=p,a[i][1]=x,a[i][2]=y; e[i]=E(p,x,y,p-x,y); } KD::root=KD::build(1,n,0); build(1,1,n); read(m); while(m--){ read(A),read(B),read(C),read(D); ans=KD::query(A,B,C,D); ask(1,1,n); printf("%.6f\n",ans); } return 0; }
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