↓ Skip to main content
  1. Posts/

BZOJ 2716: [Violet 3]天使玩偶 (动态kd-tree,带插入,曼哈顿距离模板题)

·991 words·2 mins
Note: This article is available in Chinese only. 本文暂无英文版本。 View original

题目链接
#

Description
#

Ayu 在二维平面上收集天使玩偶。初始时平面上有 \( N \) 个玩偶,坐标已知。接下来有 \( M \) 个操作:

  1. 发现一个新玩偶,坐标为 \( (x, y) \)。
  2. Ayu 瞬移到了 \( (x, y) \),需要寻找离当前位置最近的玩偶(曼哈顿距离最小),并输出该最小距离:\( \min_i (|x - x_i| + |y - y_i|) \).

Input
#

第一行两个整数 \( N, M \)(\( 1 \le N, M \le 5 \times 10^5 \))。
接下来 \( N \) 行,每行两个整数 \( x_i, y_i \),表示初始玩偶的坐标。
接下来 \( M \) 行,每行三个整数 \( t, x, y \):

  • 若 \( t = 1 \),表示在 \( (x, y) \) 处新增一个玩偶;
  • 若 \( t = 2 \),表示询问距离当前位置 \( (x, y) \) 最近玩偶的曼哈顿距离。

Output
#

对于每个 \( t = 2 \) 的询问操作,输出一行一个整数表示最近的曼哈顿距离。

KD-Tree 空间包围盒估价与剪枝原理

题意是说,现在有n个点在二维平面上,m个操作,2种类型,一种是加入一个点,另一种是对于一个定点,询问距离其最近的点的距离。

动态kd-tree的模板题,带插入操作。

插入其实就是直接暴力插的。

需要注意的是,这道题的距离度量是曼哈顿距离,略麻烦。

对于每个点,我们需要维护四个方向的极值。也就是kd-tree中某个节点所代表的空间,能管到的上下左右的最大(最小)坐标。

题解参考了iwtwiioi大爷的博客

代码风格参考了【bzoj 2716】[Violet 3]天使玩偶a

代码实现
  1/* ***********************************************
  2Author :111qqz
  3Created Time :2017年10月10日 星期二 13时35分26秒
  4File Name :2716.cpp
  5************************************************ */
  6
  7#include <cstdio>
  8#include <cstring>
  9#include <iostream>
 10#include <algorithm>
 11#include <vector>
 12#include <queue>
 13#include <set>
 14#include <map>
 15#include <string>
 16#include <cmath>
 17#include <cstdlib>
 18#include <ctime>
 19#define PB push_back
 20#define fst first
 21#define sec second
 22#define lson l,m,rt<<1
 23#define rson m+1,r,rt<<1|1
 24#define ms(a,x) memset(a,x,sizeof(a))
 25typedef long long LL;
 26#define pi pair < int ,int >
 27#define MP make_pair
 28
 29using namespace std;
 30const double eps = 1E-8;
 31const int dx4[4]={1,0,0,-1};
 32const int dy4[4]={0,-1,1,0};
 33const int inf = 0x3f3f3f3f;
 34const LL linf = 1LL<<60;
 35const int N=5E5+7;
 36int n,m;
 37int idx,rt;
 38LL ans;
 39struct KDT
 40{
 41    LL coor[2];
 42    LL mn[2],mx[2]; //需要维护四个方向的最值,是因为是曼哈顿距离。
 43    int son[2];
 44    bool operator < (const KDT &u)const{ return coor[idx]<u.coor[idx];}
 45    void init() { for ( int i = 0 ; i < 2 ;i++) mn[i]=mx[i]=coor[i];}
 46    void input() { for ( int i = 0 ; i < 2 ; i++) scanf("%lld",&coor[i]);}
 47}v[N<<1],tar; //开一倍空间是因为可能全都是插点。
 48inline LL getDis(KDT a,KDT b) {return abs(a.coor[0]-b.coor[0]) + abs(a.coor[1]-b.coor[1]);}
 49void up( int x)
 50{
 51    for ( int i = 0 ; i < 2 ; i++) if (v[x].son[i]){
 52    int y =v[x].son[i];
 53    for (int j = 0 ; j < 2 ; j++)
 54        v[x].mn[j]=min(v[x].mn[j],v[y].mn[j]),v[x].mx[j]=max(v[x].mx[j],v[y].mx[j]);
 55    }
 56}
 57int build( int l=1,int r=n,int dim=0)
 58{
 59    idx = dim;
 60    int mid = (l+r)>>1;
 61    nth_element(v+l,v+mid,v+r+1);
 62    v[mid].init();
 63    if (l!=mid) v[mid].son[0] = build(l,mid-1,1-dim);
 64    if (r!=mid) v[mid].son[1] = build(mid+1,r,1-dim);
 65    up(mid);
 66    return mid;
 67}
 68LL ask( int x,KDT p)
 69{
 70    LL ret=0;
 71    for ( int i = 0 ; i < 2 ; i++)
 72    {
 73    ret = ret +max(0LL,v[x].mn[i]-p.coor[i])+ max(0LL,p.coor[i]-v[x].mx[i]);
 74    }
 75    return ret;
 76}
 77void insert(int x=rt,int dim=0)
 78{
 79    bool fg=v[n].coor[dim]>v[x].coor[dim];
 80    if (v[x].son[fg]) insert(v[x].son[fg],1-dim);
 81    else v[x].son[fg]=n;
 82    up(x);
 83}
 84void query(int x=rt,int dim=0)
 85{
 86    LL dis=getDis(v[x],tar),dl=linf,dr=linf;
 87    ans=min(dis,ans);
 88    if (v[x].son[0]) dl=ask(v[x].son[0],tar);
 89    if (v[x].son[1]) dr=ask(v[x].son[1],tar);
 90    int xx = v[x].son[0],yy=v[x].son[1];
 91    if (dl>=dr) swap(dl,dr),swap(xx,yy);
 92    if (dl<ans) query(xx,1-dim);
 93    if (dr<ans) query(yy,1-dim);
 94}
 95
 96int main()
 97{
 98    #ifndef  ONLINE_JUDGE
 99    freopen("./in.txt","r",stdin);
100  #endif
101    cin>>n>>m;
102    for ( int i = 1 ; i <= n ; i++) v[i].input();
103    rt =build();
104    while (m--)
105    {
106        int t;
107        scanf("%d",&t);
108        ans=linf;
109        if (t==1) v[++n].input(),v[n].init(),insert();
110        else tar.input(),query(),printf("%lld\n",ans);
111    }
112  #ifndef ONLINE_JUDGE
113  fclose(stdin);
114  #endif
115    return 0;
116}

Related

hdu 5992 Finding Hotels (kd-tree 裸题,查询)

·610 words·2 mins
题目链接 题意: # 有若干个(2E5)旅馆,分别给出旅馆的坐标和价格。有m个查询,每个查询给出一个人的位置(x0,y0),以及其能接受的最高价格。问在该人能接受的价格内,距离其最近的旅馆的坐标和价格是多少。

kd tree 学习笔记

·2492 words·5 mins
老规矩,资料先行。 好久没学新算法了,有点忘记怎么学了orz K-D tree 数据结构