線段樹+掃描法解決矩形的面積并、周長(zhǎng)并問(wèn)題
Posted on 2011-07-02 11:17 Mato_No1 閱讀(2785) 評(píng)論(0) 編輯 收藏 引用 所屬分類: 線段樹矩形的面積并問(wèn)題:平面上有N個(gè)矩形,各邊均平行于坐標(biāo)軸,求它們覆蓋的總面積(重復(fù)覆蓋的只計(jì)一次)。
矩形的周長(zhǎng)并問(wèn)題:平面上有N個(gè)矩形,各邊均平行于坐標(biāo)軸,求它們覆蓋形成的多邊形的周長(zhǎng)。
【算法】
面積并:
先將所有矩形的上邊界和下邊界作為水平線段記錄下來(lái),并對(duì)所有矩形的左右邊界對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)離散化,設(shè)離散化后有N個(gè)橫坐標(biāo),則中間有(N-1)段。對(duì)這(N-1)段建立線段樹(注意,仍然和普通線段樹一樣,是雙閉區(qū)間,不是網(wǎng)上說(shuō)的一開一閉),然后,按照縱坐標(biāo)遞增順序掃描前面記錄的水平線段(設(shè)有M段),對(duì)每一段,如果是上邊界,找到其離散化后的范圍(只需找到其左右端點(diǎn)離散化后的值l、r,則對(duì)應(yīng)范圍為[l, r-1]),并插入線段[l, r-1],否則(下邊界),刪除線段[l, r-1]。再然后,線段樹中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)需要記錄該區(qū)間內(nèi)的線段覆蓋的總長(zhǎng)度len(若該區(qū)間被某條尚未刪除的線段整體覆蓋,則len=總長(zhǎng),否則len=左右子結(jié)點(diǎn)len之和),每次操作后,累加面積:T[root].len*該水平線段與下一條水平線段的縱坐標(biāo)之差。
周長(zhǎng)并:
類似,只不過(guò)由于組成周長(zhǎng)的線段有水平的也有豎直的,線段樹結(jié)點(diǎn)要記錄的除了len意外還有一個(gè)ss,表示被線段覆蓋的端點(diǎn)數(shù)量。另外還有l(wèi)r和rr兩個(gè)bool值,分別表示該線段的左端點(diǎn)和右端點(diǎn)是否被某條插入的線段覆蓋。則T[x].ss = lch(T[x]).ss + rch(T[x]).ss - 2 * (lch(T[x]).rr && rch(T[x].lr)),若該線段被整體覆蓋則T[x].ss=2(兩端點(diǎn))。最后,這次得到的T[root].len與上次得到的T[root].len之差的絕對(duì)值就是水平線段的長(zhǎng)度,T[root].ss*縱坐標(biāo)之差就是豎直線段的長(zhǎng)度。


