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训练2
公路交叉数

题目描述(POJ3067): 东海岸有 N 个城市,西海岸有 M 个城市( N ≤1000, M ≤1000),将建成 K 条高速公路。每个海岸的城市从北到南编号为1, 2, ……每条高速公路都是直线,连接东海岸的城市和西海岸的城市。建设资金由高速公路之间的交叉数决定。两个高速公路最多在一个地方交叉。请计算高速公路之间的交叉数量。

输入: 输入文件以 T 为开头,表示测试用例的数量。每个测试用例都以3个数字 N M K 为开头。下面 K 行中的每一行都包含两个数字,表示由高速公路连接的城市号。第1个是东海岸的城市号,第2个是西海岸的城市号。

输出: 对每个测试用例,都单行输出“Test case x : s ”, x 表示输入样例编号, s 表示交叉数。

题解: 根据输入样例分析,一共有5个交叉点。

那么,怎么求交叉点呢?首先搞清楚交叉点是怎么产生的。当两条边的城市号都以升序(或降序)形式出现时,不产生交叉点。例如1 2和2 3不会产生交叉点。

1 4和2 3会产生交叉点,因为西海岸城市1、2是升序的,东海岸城市4、3是降序的。

因此交叉点的产生原因和逆序对有关系,所以转变为求解逆序对问题。

1. 算法设计

(1)对输入的边按照 x 升序排列,若 x 相等,则按 y 升序排列。

(2)检查每条边 i ,统计 y 的前缀和sum(e[ i ]. y ),该前缀和是前面比 y 小的正序数,边数减去正序数,即可得到逆序数 i -sum(e[ i ]. y ),ans累加逆序数。

(3)将树状数组中e[ i ]. y 的值加1。

2. 完美图解

根据输入样例,其交叉点求解过程如下。

(1)对输入的边按照 x 升序,若 x 相等,则按 y 升序。

排序结果:

(2)按照排序结果检查每条边 i ,统计 y 的前缀和sum(e[ i ]. y ),将ans累加 i -sum(e[ i ]. y )。

· i =0:1 4=。sum(4)0, i -sum(4)=0;1的前缀和为0,说明1前面没有数,因为前面还没有输入边,所以逆序边数量ans=0。

· i =1:2 3。sum(3)=0, i -sum(3)=1。3的前缀和为0,说明3前面没有数,所以前面的1条边是逆序的,当前边和逆序边会产生交叉点,累加逆序边数量ans=1。

· i =2:3 1。sum(1)=0, i -sum(1)=2。1的前缀和为0,说明1前面没有数,因此前面的两条边是逆序的,当前边和每条逆序边会产生交叉点,累加逆序边数量ans=3。

· i =3:3 2。sum(2)=1, i -sum(2)=2;前面的3条边已经有1条边是正序的,将该边减去,其余两条边是逆序的,当前边和每个逆序边都会产生交叉点,累加逆序边数量ans=5。 /qSOGaH/iL2aLkp8PQGbjfIfDDdnLjKbsBz/xxrEhpEAs1ENHzGijkWKijUBHCZj

3. 算法实现
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