HDU 5992 Finding Hotels(KD树)题解

时间:2022-01-12 11:03:29

题意:n家旅店,每个旅店都有坐标x,y,每晚价钱z,m个客人,坐标x,y,钱c,问你每个客人最近且能住进去(非花最少钱)的旅店,一样近的选排名靠前的。

思路:KD树模板题

代码:

#include<set>
#include<map>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<vector>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
typedef long long ll;
const int maxn = + ;
const int seed = ;
const ll MOD = 1e9 + ;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
using namespace std; #define lson rt << 1
#define rson rt << 1 | 1
#define Pair pair<ll, Node> int k, idx; //维数k struct Node
{
int feature[]; //定义属性数组
int id;
bool operator < (const Node &u) const
{
return feature[idx] < u.feature[idx];
}
}_data[maxn], p; //_data[]数组代表输入的数据
Node data[ * maxn]; //data[]数组代表K-D树的所有节点数据
int flag[ * maxn]; //用于标记某个节点是否存在,1表示存在,-1表示不存在 priority_queue<Pair> Q; //队列Q用于存放离p最近的m个数据
ll Sqrt(ll a, ll b){ //欧几里得距离平方
return (a - b) * 1LL * (a - b);
} //建树步骤,参数dept代表树的深度
void Build(int l, int r, int rt, int dept)
{
if(l > r) return;
flag[rt] = ; //表示编号为rt的节点存在
flag[lson] = flag[rson] = -; //当前节点的孩子暂时标记不存在
idx = dept % k; //按照编号为idx的属性进行划分
int mid = (l + r) >> ;
nth_element(_data + l, _data + mid, _data + r + ); //nth_element()为STL中的函数 algorithm
data[rt] = _data[mid];
Build(l, mid - , lson, dept + ); //递归左子树
Build(mid + , r, rson, dept + ); //递归右子树
} //查询函数,寻找离p最近的m个特征属性
void Query(Node p, int m, int rt, int dept)
{
if(flag[rt] == -) return; //不存在的节点不遍历
Pair cur(, data[rt]); //获取当前节点的数据和到p的距离
for(int i = ; i < k; i++) //欧几里得距离的平方
cur.first += Sqrt((ll)data[rt].feature[i], (ll)p.feature[i]);
int dim = dept % k; //跟建树一样,这样能保证相同节点的dim值不变
bool fg = ; //用于标记是否需要遍历右子树
int x = lson;
int y = rson;
if(p.feature[dim] >= data[rt].feature[dim]) //数据p的第dim个特征值大于等于当前的数据,则需要进入右子树
swap(x, y);
if(~flag[x]) Query(p, m, x, dept + ); //如果节点x存在,则进入子树继续遍历 //以下是回溯过程,维护一个优先队列
if(Q.size() < m) //如果队列没有满,则继续放入
{
if(cur.second.feature[] <= p.feature[]) Q.push(cur);
fg = ;
}
else
{
if(cur.first < Q.top().first && cur.second.feature[] <= p.feature[]) //如果找到更小的距离,则用于替换队列Q中最大的距离的数据
{
Q.pop();
Q.push(cur);
}
else if(cur.first == Q.top().first && cur.second.id < Q.top().second.id && cur.second.feature[] <= p.feature[]){
Q.pop();
Q.push(cur);
}
if(Sqrt((ll)p.feature[dim], (ll)data[rt].feature[dim]) < Q.top().first)
{
fg = ;
}
}
if(~flag[y] && fg)
Query(p, m, y, dept + );
}
int main(){
int T, n, m;
k = ;
scanf("%d", &T);
while(T--){
scanf("%d%d", &n, &m);
for(int i = ; i < n; i++){
for(int j = ; j < ; j++)
scanf("%d", &_data[i].feature[j]);
_data[i].id = i;
}
Build(, n - , , );
while(m--){
while(!Q.empty()) Q.pop();
for(int i = ; i < ; i++)
scanf("%d", &p.feature[i]);
Query(p, , , );
p = Q.top().second;
printf("%d %d %d\n", p.feature[], p.feature[], p.feature[]);
}
}
return ;
}

模板:

#define lson rt << 1
#define rson rt << 1 | 1
#define Pair pair<ll, Node> int k, idx; //维数k struct Node
{
int feature[]; //定义属性数组
int id;
bool operator < (const Node &u) const
{
return feature[idx] < u.feature[idx];
}
}_data[maxn], p; //_data[]数组代表输入的数据
Node data[ * maxn]; //data[]数组代表K-D树的所有节点数据
int flag[ * maxn]; //用于标记某个节点是否存在,1表示存在,-1表示不存在 priority_queue<Pair> Q; //队列Q用于存放离p最近的m个数据
ll Sqrt(ll a, ll b){ //欧几里得距离平方
return (a - b) * 1LL * (a - b);
} //建树步骤,参数dept代表树的深度
void Build(int l, int r, int rt, int dept)
{
if(l > r) return;
flag[rt] = ; //表示编号为rt的节点存在
flag[lson] = flag[rson] = -; //当前节点的孩子暂时标记不存在
idx = dept % k; //按照编号为idx的属性进行划分
int mid = (l + r) >> ;
nth_element(_data + l, _data + mid, _data + r + ); //nth_element()为STL中的函数 algorithm
data[rt] = _data[mid];
Build(l, mid - , lson, dept + ); //递归左子树
Build(mid + , r, rson, dept + ); //递归右子树
} //查询函数,寻找离p最近的m个特征属性
void Query(Node p, int m, int rt, int dept)
{
if(flag[rt] == -) return; //不存在的节点不遍历
Pair cur(, data[rt]); //获取当前节点的数据和到p的距离
for(int i = ; i < k; i++) //欧几里得距离的平方
cur.first += Sqrt((ll)data[rt].feature[i], (ll)p.feature[i]);
int dim = dept % k; //跟建树一样,这样能保证相同节点的dim值不变
bool fg = ; //用于标记是否需要遍历右子树
int x = lson;
int y = rson;
if(p.feature[dim] >= data[rt].feature[dim]) //数据p的第dim个特征值大于等于当前的数据,则需要进入右子树
swap(x, y);
if(~flag[x]) Query(p, m, x, dept + ); //如果节点x存在,则进入子树继续遍历 if(Q.size() < m) //如果队列没有满,则继续放入
{ //注意,这里必须让fg=1,以后改时注意
Q.push(cur);
fg = ;
}
else
{
if(cur.first < Q.top().first) //如果找到更小的距离,则用于替换队列Q中最大的距离的数据
{
Q.pop();
Q.push(cur);
}
if(Sqrt((ll)p.feature[dim], (ll)data[rt].feature[dim]) < Q.top().first)
{
fg = ;
}
}
if(~flag[y] && fg)
Query(p, m, y, dept + );
}