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毒瘤 Ynoi。
对于加的矩形,显然是差分的拆成 $(l_1,l_2,r_2,+v)$ 和 $(r_1,l_2,r_2,-v)$ 两个线段。如果是查询的是和那是好做的,线段树历史和板子。
但是要查的是最大值,矩形查最大值因为没有可减性,不能差分,非常的困难。考虑一个弱化问题:如果是查 $3-\mathrm{side}$ 矩形的最大值,这样是好做的,扫描 $x$ 轴,$y$ 轴维护一棵线段树,支持区间加和区间查询历史最大值即可。
这启发我们把 $4-\mathrm{side}$ 矩形转化。考虑对于每个询问找到一条竖线,把询问从中间劈开,变成两个 $3-{\mathrm{side}}$ 矩形。这样仍然保留线段树维护 $y$ 轴,从中间向左做一遍,向右再做一遍就能得到答案。
处理这种问题,最常用的就是猫树分治:建一棵线段树,对于每个询问在 $x$ 坐标上找到它跨过中点的最浅的节点把询问挂在这个节点上。然后 $y$ 坐标上再用线段树区间加,查询历史最大值维护。
朴素分治
设当前处理的区间是 $x:[l,r]$(横坐标),需要知道的是两棵下标是 $y$ 坐标的线段树:
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维护横坐标在 $[1,l-1]$ 的所有线段的和与历史最大值。
-
维护横坐标在 $[r+1,n]$ 的所有线段的和与历史最大值。
这样处理该区间的时候,先用第一棵线段树从 $l$ 向 $r$ 扫,遇到挂在该节点的询问的右端点时就更新答案。假设询问的 $x$ 区间是 $[l_i,r_i]$,这部分处理的是 $x\in[mid+1,r_i]$ 的所有位置对询问的贡献。
但是这样会有问题:希望查询的是 $x\in[mid+1,r]$ 的历史最大值,但是这样会统计上 $[1,mid]$ 的贡献。
解决方案是在 $mid+1$ 处全局加 $\mathrm{INF}$,查询的时候的真实结果是 $\mathrm{ask}-sum$,这样 $[1,mid]$ 的所有历史最大值就一定劣于 $[mid+1,r]$。
然后再用第二棵线段树从 $r$ 向 $l$ 扫一遍,处理 $x\in[l_i,mid]$ 对询问的贡献。做和上面一样的过程即可。
接下来是向左和向右递归。向左递归时,右侧线段树应当加入 $x\in[mid+1,r]$ 的所有线段。
这时就会发现需要做一个撤销或者是可持久化的过程,空间有点不优秀或者是常数比较大还不好写。
进一步优化
考虑把同层分治放到一起处理。如:
假设处理的是灰色区间,这样需要扫 $3$ 遍,第一次是第一层,第二次处理第二层,以此类推。
处理一层的时候和分治的时候差不多,从 $1$ 扫到 $n$,遇到线段就加入,遇到黑区间的左端点就全局 $+\mathrm{INF}$(查询的时候再减回来)。这样就不需要做线段树的可持久化或者是撤销。需要扫 $2\log n$ 次,每次的加矩形的复杂度是 $\mathcal O(m\log n)$,每个询问只会在某一层造成复杂度,所以总复杂度是 $\mathcal O(m\log^2 n+q\log n)$。
一些细节
可以先把 $n$ 设成 $65536$ 方便进行中点分治。把平面加矩形拆成线段的时候,需要注意不能用在 $l$ 处加,$r+1$ 处减,共用一个 vector。因为有全局加 $\mathrm{INF}$ 的操作,这样处理会有边界的问题,比如一个矩形的右端点是白区间的右端点,就会先加 $\mathrm{INF}$ 再减去该矩形右侧的线段,导致出错。
正确的姿势是开两个 vector,一个在 $l_1$ 处存 $(l_2,r_2,v)$,一个在 $r_1$ 处存 $(l_2,r_2,v)$,这样从左向右扫的时候,在一个点上的操作就是:
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处理第一个 vector 中的加。
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处理询问。
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处理第二个 vector 中的减。
这样可以规避许多问题。需要开 ll,但是不要全开,容易 TLE。
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int n,m,q;
ll ans[500010];
struct Node{int l1,r1,l2,r2,id;}b[500010];
vector<tup> ve[65537],ev[65537],qu[65537];
namespace Segment
{
#define ls(p) (t[p].l+t[p].r)
#define rs(p) (ls(p)^1)
struct{int l,r;ll v,s,tg2,tg3;}t[132000];
inline void update(int p){t[p].v=max(t[ls(p)].v,t[rs(p)].v),t[p].s=max(t[ls(p)].s,t[rs(p)].s);}
inline void down(int p,ll x)
{
t[p].tg2+=x,Mmax(t[p].tg3,t[p].tg2);
t[p].v+=x,Mmax(t[p].s,t[p].v);
}
inline void down2(int p,ll x){Mmax(t[p].tg3,x+t[p].tg2),Mmax(t[p].s,t[p].v+x);}
inline void spread(int p)
{
down2(ls(p),t[p].tg3),down2(rs(p),t[p].tg3);
down(ls(p),t[p].tg2),down(rs(p),t[p].tg2);
t[p].tg2=t[p].tg3=0;
}
void build(int p,int l,int r)
{
t[p]={l,r,0,0,0,0};
if(l==r)return;
int mid=l+((r-l)>>1);
build(ls(p),l,mid),build(rs(p),mid+1,r);
}
void modify(int p,int l,int r,ll x)
{
if(l<=t[p].l&&r>=t[p].r)return down(p,x);
spread(p);
if(l<=t[ls(p)].r)modify(ls(p),l,r,x);
if(r>t[ls(p)].r)modify(rs(p),l,r,x);
update(p);
}
ll ask(int p,int l,int r)
{
if(l<=t[p].l&&r>=t[p].r)return t[p].s;
spread(p);
if(r<=t[ls(p)].r)return ask(ls(p),l,r);
if(l>t[ls(p)].r)return ask(rs(p),l,r);
return max(ask(ls(p),l,r),ask(rs(p),l,r));
}
#undef ls
#undef rs
}
using namespace Segment;
namespace Segment2
{
#define ls(p) (t2[p].l+t2[p].r)
#define rs(p) (ls(p)^1)
#define fa(p) t2[p].fa
vi T[18];
struct{int l,r,fa;vi ve;}t2[132000];
void build2(int p,int l,int r,int dp=0)
{
t2[p].l=l,t2[p].r=r,T[dp].eb(p);
if(l==r)return;
int mid=l+((r-l)>>1);
fa(ls(p))=fa(rs(p))=p;
build2(ls(p),l,mid,dp+1),build2(rs(p),mid+1,r,dp+1);
}
void push(int p,int l,int r,int id)
{
int mid=ls(p)>>1;
if((l<=mid&&mid<r)||t2[p].r-t2[p].l==1)
return t2[p].ve.eb(id),void();
if(r<=mid)return push(ls(p),l,r,id);
return push(rs(p),l,r,id);
}
}
using namespace Segment2;
const ll If=180000000000000;
inline void mian()
{
read(n,m,q),n=65536,build2(1,1,n);int l1,l2,r1,r2;ll v;
for(int i=1;i<=m;++i)
{
read(l1,l2,r1,r2,v);
ve[l1].eb(tup(l2,r2,v));
ev[r1].eb(tup(l2,r2,v));
}
for(int i=1;i<=q;++i)
{
read(b[i].l1,b[i].l2,b[i].r1,b[i].r2);
b[i].id=i,push(1,b[i].l1,b[i].r1,i);
}
for(int i=1;i<=16;++i)
{
build(1,1,n);
for(auto p:T[i-1])for(auto x:t2[p].ve)
if(b[x].r1>t[ls(p)].r)
qu[b[x].r1].eb(tup(b[x].l2,b[x].r2,x));
ll sum=0;
for(auto p:T[i])
{
if(p==rs(fa(p)))sum+=If,modify(1,1,n,If);
for(int j=t2[p].l;j<=t2[p].r;++j)
{
for(auto x:ve[j])
modify(1,x.x,x.y,x.z);
for(auto x:qu[j])
ans[x.z]=max(ans[x.z],ask(1,x.x,x.y)-sum);
for(auto x:ev[j])
modify(1,x.x,x.y,-x.z);
}
}
for(auto p:T[i-1])for(auto x:t2[p].ve)qu[b[x].r1].clear();
reverse(T[i].begin(),T[i].end());
build(1,1,n),sum=0;
for(auto p:T[i-1])for(auto x:t2[p].ve)
if(b[x].l1<=t[ls(p)].r)
qu[b[x].l1].eb(tup(b[x].l2,b[x].r2,x));
for(auto p:T[i])
{
if(p==ls(fa(p)))sum+=If,modify(1,1,n,If);
for(int j=t2[p].r;j>=t2[p].l;--j)
{
for(auto x:ev[j])modify(1,x.x,x.y,x.z);
for(auto x:qu[j])ans[x.z]=max(ans[x.z],ask(1,x.x,x.y)-sum);
for(auto x:ve[j])modify(1,x.x,x.y,-x.z);
}
}
for(auto p:T[i-1])for(auto x:t2[p].ve)qu[b[x].l1].clear();
}
for(int i=1;i<=q;++i)write(ans[i],'\n');
}