用树状数组解决窗口的星星问题的核心算法描述
时间: 2023-09-15 15:20:27 浏览: 77
首先,对于二维平面上的n个点,我们可以将其按照横坐标从小到大排序,若横坐标相同则按纵坐标从小到大排序。然后,我们可以使用树状数组来维护一个二维的前缀和数组,称之为sum,其中sum[i][j]表示以点(1,1)为左上角,点(i,j)为右下角的矩形中星星的数量。
对于每个点,我们可以将其贡献加入到树状数组中。具体来说,我们可以先将该点的横坐标加上1,然后将其纵坐标加上1,然后将其对应的sum值加上1。这是因为,我们需要统计的是以该点为右下角的矩形中星星的数量,而树状数组的前缀和操作可以方便地计算这一统计量。
接下来,对于每个查询,我们可以使用树状数组来计算答案。具体来说,我们可以先将查询矩形的左上角和右下角坐标加上1,然后分别计算四个前缀和,即sum[x2][y2] - sum[x1-1][y2] - sum[x2][y1-1] + sum[x1-1][y1-1]。其中,sum[x2][y2]表示以点(1,1)为左上角,点(x2,y2)为右下角的矩形中星星的数量,而其余三项分别表示对应的矩形中星星数量的减去项。
最后,我们可以得到该查询的答案,即矩形中星星的数量。
相关问题
用树状数组解决窗口的星星问题
窗口的星星问题是一个经典的二维离散化问题,解决该问题可以使用树状数组(Binary Indexed Tree,BIT)。
首先,我们需要离散化二维平面,将所有点的坐标映射为一个从 1 到 n 的连续整数,方便使用树状数组进行计算。
接下来,我们需要定义树状数组的两个操作:单点修改和区间查询。单点修改用于将某个点的星星数量加上一个指定的值,区间查询用于查询某个矩形区域内的星星数量。
对于单点修改,我们可以通过不断将当前点的最低位加上 1,直到达到树状数组的最大值,同时更新下一个需要修改的点的下标。
对于区间查询,我们可以通过计算矩形区域的四个顶点在树状数组上的前缀和,然后对相邻的两个前缀和进行加减操作得到矩形区域内的星星数量。
综上所述,使用树状数组可以解决窗口的星星问题,时间复杂度为 O(nlogn)。
用树状数组解决窗口的星星问题的代码
以下是用树状数组解决窗口的星星问题的代码:
```python
n, q = map(int, input().split())
bit = [[0] * (n+1) for _ in range(n+1)]
for i in range(q):
query = input().split()
if query[0] == 'add':
x, y, a = map(int, query[1:])
x += 1
y += 1
while x <= n:
y1 = y
while y1 <= n:
bit[x][y1] += a
y1 += y1 & -y1
x += x & -x
else:
l, b, r, t = map(int, query[1:])
l += 1
b += 1
r += 1
t += 1
ans = 0
x = l
while x > 0:
y = b
while y > 0:
ans += bit[x][y]
y -= y & -y
x -= x & -x
x = r
while x > 0:
y = b
while y > 0:
ans += bit[x][y]
y -= y & -y
x -= x & -x
x = l
while x > 0:
y = t
while y > 0:
ans += bit[x][y]
y -= y & -y
x -= x & -x
x = r
while x > 0:
y = t
while y > 0:
ans += bit[x][y]
y -= y & -y
x -= x & -x
print(ans)
```
其中,`n` 为二维平面的边长,`q` 为操作的总数。`bit` 数组为树状数组,用于维护二维平面上的星星数量。
对于每个 `add` 操作,我们需要将指定位置的星星数量加上给定的值。具体实现时,我们需要利用树状数组的特性,先将每个位置的星星数量都加上给定的值,然后再按照树状数组的更新方式更新每个位置的值。
对于每个 `query` 操作,我们需要计算指定窗口内的星星数量。具体实现时,我们需要利用树状数组的特性,分别计算出窗口左、右、上、下四个边界内的星星数量,然后将它们相加即可得到答案。
注意,在计算过程中,我们需要将所有坐标加一,这是因为树状数组要求下标从 1 开始。
阅读全文