线段树/扫描线 优化网络流建图

例题 CF793G Oleg and chess



我们可以构造这样的矩阵,令白色矩阵为不可以走的矩阵,令有色矩阵为我们的匹配阵。

  于是我们可以将每一个可以用作匹配的矩阵拆出来,就有它最远延伸到的点,以及延伸到的终点,每一个延伸到的终点,实际上就是每一个白色矩阵的起点的前一个位置(因为我们要保证矩阵没有相交面积)。这里我们的参考系选择是从左往右来看的,扫描也是从最左开始的。

  所以,我们要知道每个点的最前面的到达的位置,然后我们就可以确定每一个有色矩阵的位置区间了,就譬如我们现在拿出一个有色矩阵块:

  那么,我们实际上就是去处理这样的有色矩阵了来建立网络流边的话,会更加的快速了。

  于是,我定义a[i]为y坐标为i时刻时候最远到达的位置(最远指的是x坐标最小),当我们需要处理的时候,实际上就是要引入一个白色点的左端了,于是,这一段实际上就是到了一个极限了,矩阵就这样被造出来了。

  处理:

  根据这个,我们可以确定连续段了,至于怎么写的话,八仙过海各显神通吧!

  根据这样的性质,我们可以构造扫描线来进行处理,然后利用线段树进行建图,将边数从O(N^2)变成O(N log_2N)

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <string>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <limits>
#include <vector>
#include <stack>
#include <queue>
#include <set>
#include <map>
#include <bitset>
#include <unordered_map>
#include <unordered_set>
#define lowbit(x) ( x&(-x) )
#define pi 3.141592653589793
#define e 2.718281828459045
#define INF 0x3f3f3f3f
#define HalF (l + r)>>1
#define lsn rt<<1
#define rsn rt<<1|1
#define Lson lsn, l, mid
#define Rson rsn, mid+1, r
#define QL Lson, ql, qr
#define QR Rson, ql, qr
#define myself rt, l, r
using namespace std;
typedef unsigned long long ull;
typedef unsigned int uit;
typedef long long ll;
const int maxN = 4e5 + 7, maxM = 1e6 + 7;
int N, Q, head[maxN], cnt;
struct Eddge
{
    int nex, to; ll flow;
    Eddge(int a=-1, int b=0, ll c=0):nex(a), to(b), flow(c) {}
}edge[maxM];
inline void addEddge(int u, int v, ll w)
{
    edge[cnt] = Eddge(head[u], v, w);
    head[u] = cnt++;
}
inline void _add(int u, int v, ll w) { addEddge(u, v, w); addEddge(v, u, 0); }
struct Dinic
{
    int S, T, cur[maxN], node;
    int deep[maxN], que[maxN], top, tail;
    inline bool bfs()
    {
        for(int i=0; i<=node; i++) deep[i] = 0;
        top = tail = 0; que[tail++] = S; deep[S] = 1;
        while(top < tail)
        {
            int u = que[top++];
            for(int i=head[u], v; ~i; i=edge[i].nex)
            {
                v = edge[i].to; ll f = edge[i].flow;
                if(!deep[v] && f)
                {
                    deep[v] = deep[u] + 1;
                    que[tail++] = v;
                }
            }
        }
        return deep[T];
    }
    ll dfs(int u, ll dist)
    {
        if(u == T) return dist;
        for(int &i = cur[u], v; ~i; i=edge[i].nex)
        {
            v = edge[i].to;
            ll f = edge[i].flow;
            if(deep[v] == deep[u] + 1 && f)
            {
                ll flow = dfs(v, min(f, dist));
                if(flow)
                {
                    edge[i].flow -= flow;
                    edge[i ^ 1].flow += flow;
                    return flow;
                }
            }
        }
        return 0;
    }
    inline ll Max_Flow()
    {
        ll ans = 0, tmp;
        while(bfs())
        {
            for(int i=0; i<=node; i++) cur[i] = head[i];
            while((tmp = dfs(S, INF))) ans += tmp;
        }
        return ans;
    }
} mf;
namespace Segemeng
{
    int lc[maxN], rc[maxN], tot, rt1, rt2, pos[maxN][2];
    vector<int> a;
    void build(int &rt, int fa, int l, int r, int op)
    {
        rt = ++tot;
        if(fa)
        {
            if(op) _add(fa, rt, INF);
            else _add(rt, fa, INF);
        }
        if(l == r) { pos[l][op] = rt; return; }
        int mid = HalF;
        build(lc[rt], rt, l, mid, op);
        build(rc[rt], rt, mid + 1, r, op);
    }
    void query(int rt, int l, int r, int ql, int qr, int point, int op)
    {
        if(ql <= l && qr >= r)
        {
            if(op) _add(point, rt, INF);
            else _add(rt, point, INF);
            return;
        }
        int mid = HalF;
        if(qr <= mid) query(lc[rt], l, mid, ql, qr, point, op);
        else if(ql > mid) query(rc[rt], mid + 1, r, ql, qr, point, op);
        else { query(lc[rt], l, mid, ql, qr, point, op); query(rc[rt], mid + 1, r, ql, qr, point, op); }
    }
    void solve(int x, int l, int r)
    {
        int pos = -1, las = -1;
        for(int i=l; i<=r + 1; i++)
        {
            if(i == r + 1 || las != a[i])
            {
                if(~pos && las <= x)
                {
                    int new_point = ++tot;
                    query(rt1, 1, N, pos, i - 1, new_point, 0);
                    query(rt2, 1, N, las, x, new_point, 1);
                }
                pos = i;
                las = a[i];
            }
            if(i <= r) a[i] = INF;
        }
    }
};
using namespace Segemeng;
inline void init()
{
    cnt = tot = 0;
    memset(head, -1, sizeof(head));
}
struct node
{
    int x, l, r, op;
    node(int a=0, int b=0, int c=0, int d=0):x(a), l(b), r(c), op(d) {}
    friend bool operator < (node e1, node e2) { return e1.x == e2.x ? e1.op < e2.op : e1.x < e2.x; }
};
vector<node> qvt;
int main()
{
    scanf("%d%d", &N, &Q);
    init();
    build(rt1, 0, 1, N, 0);
    build(rt2, 0, 1, N, 1);
    a.clear();
    a.resize(N + 2);
    for(int i=1; i<=N; i++) a[i] = 1;
    for(int i=1, xl, yl, xr, yr; i<=Q; i++)
    {
        scanf("%d%d%d%d", &xl, &yl, &xr, &yr);
        qvt.push_back(node(xl - 1, yl, yr, 1));
        qvt.push_back(node(xr, yl, yr, -1));
    }
    sort(qvt.begin(), qvt.end());
    int len = (int)qvt.size();
    for(int i=0; i<len; i++)
    {
        switch (qvt[i].op)
        {
            case -1:
            {
                for(int j=qvt[i].l; j<=qvt[i].r; j++) a[j] = qvt[i].x + 1;
                break;
            }
            default:
            {
                solve(qvt[i].x, qvt[i].l, qvt[i].r);
                break;
            }
        }
    }
    solve(N, 1, N);
    mf.S = 0; mf.T = ++tot; mf.node = tot;
    for(int i=1; i<=N; i++)
    {
        _add(mf.S, pos[i][0], 1);
        _add(pos[i][1], mf.T, 1);
    }
    printf("%lld\n", mf.Max_Flow());
    return 0;
}

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