扫描线讲解

参考文章:
线段树+扫描线(有关扫描线的理解)
线段树+扫描线(基本原理)
扫描线
第二个文章里面的图很生动:
在这里插入图片描述
我总结一下就是:将所给图形的横坐标全部记录,纵坐标记录为扫描线
在这里插入图片描述
然后对与两个扫描线之间,找到最长的底边,累计求面积
在这里插入图片描述
为了快速计算出截线段长度,可以将横边赋上不同的权值,具体为:对于一个矩形,其下边权值为1,上边权值为-1。也就是区间大于1的为连续的线段(图中黄色部分)
在这里插入图片描述
我这里只是草草记录,详细过程可以看第三个讲课博客

代码:

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#define lson (x << 1)
#define rson (x << 1 | 1)
using namespace std;
const int MAXN = 1e6 + 10;
typedef long long ll;int n, cnt = 0;
ll x1, y1, x2, y2, X[MAXN << 1];struct ScanLine {ll l, r, h;int mark;
//  mark用于保存权值 (1 / -1)bool operator < (const ScanLine &rhs) const {return h < rhs.h;}
} line[MAXN << 1];struct SegTree {int l, r, sum;ll len;
//  sum: 被完全覆盖的次数;
//  len: 区间内被截的长度。
} tree[MAXN << 2];void build_tree(int x, int l, int r) {
//  我觉得最不容易写错的一种建树方法tree[x].l = l, tree[x].r = r;tree[x].len = 0;tree[x].sum = 0;if(l == r)return;int mid = (l + r) >> 1;build_tree(lson, l, mid);build_tree(rson, mid + 1, r);return;
}void pushup(int x) {int l = tree[x].l, r = tree[x].r;if(tree[x].sum )/* 也就是说被覆盖过 */ tree[x].len = X[r + 1] - X[l];
//      更新长度        elsetree[x].len = tree[lson].len + tree[rson].len;
//      合并儿子信息
}void edit_tree(int x, ll L, ll R, int c) {int l = tree[x].l, r = tree[x].r;
//  注意,l、r和L、R的意义完全不同
//  l、r表示这个节点管辖的下标范围
//  而L、R则表示需要修改的真实区间if(X[r + 1] <= L || R <= X[l])return;
//  这里加等号的原因:
//  假设现在考虑 [2,5], [5,8] 两条线段,要修改 [1,5] 区间的sum
//  很明显,虽然5在这个区间内,[5,8] 却并不是我们希望修改的线段
//  所以总结一下,就加上了等号if(L <= X[l] && X[r + 1] <= R) {tree[x].sum += c;pushup(x);return;}edit_tree(lson, L, R, c);edit_tree(rson, L, R, c);pushup(x);
}int main() {scanf("%d", &n);for(int i = 1; i <= n; i++) {scanf("%lli %lli %lli %lli", &x1, &y1, &x2, &y2);X[2 * i - 1] = x1, X[2 * i] = x2;line[2 * i - 1] = (ScanLine) {x1, x2, y1, 1};line[2 * i] = (ScanLine) {x1, x2, y2, -1};
//      一条线段含两个端点,一个矩形的上下边都需要扫描线扫过}n <<= 1;
//  直接把 n <<= 1 方便操作sort(line + 1, line + n + 1);sort(X + 1, X + n + 1);int tot = unique(X + 1, X + n + 1) - X - 1;
//  去重最简单的方法:使用unique!(在<algorithm>库中)build_tree(1, 1, tot - 1);
//  为什么是 tot - 1 :
//  因为右端点的对应关系已经被篡改了嘛…
//  [1, tot - 1]描述的就是[X[1], X[tot]]ll ans = 0;for(int i = 1; i < n  ; i++) {/* 最后一条边是不用管的 */edit_tree(1, line[i].l, line[i].r, line[i].mark);
//      先把扫描线信息导入线段树ans += tree[1].len * (line[i + 1].h - line[i].h);
//      然后统计面积}printf("%lli", ans);return 0;
}

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