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CF853E Lada Malina【凸包,掃描線】

給定 \(n\) 個點 \(\mathbf{f_i}\) 帶權 \(a_i\)\(k\) 個向量 \(\mathbf{v_i}\)\(q\) 次詢問 \(\mathbf p\)\(t\),求存在實數 \(w_j\in[-t,t]\) 滿足 \(\mathbf{f_i}+\sum w_j\mathbf{v_j}=\mathbf p\)\(a_i\) 之和。

\(2\le k\le 10\)\(1\le n\le 10^5\)\(|vx_i|,|vy_i|\le 10^3\)\(|fx_i|,|fy_i|,|px|,|py|\leq 10^9\)\(1\leq a_i\leq 10^9\)

\(1\leq t_i\leq 10^5\)


後面的 \(\sum w_j\mathbf{v_j}\) 顯然是一個凸包(Minkowski 和),但這個凸包咋求呢?

\(vx_i<0\land vx_i=0\lor vy_i<0\) 則令 \(\mathbf{v_i}\) 取反,令 \(\mathbf p=\mathbf p-t\sum\mathbf{v_j}\),並移項得到 \(\mathbf{f_i}=\mathbf p+\sum w_j\mathbf{v_j}\)\(w_j\) 的取值範圍變為 \([0,2t]\),此時直接把所有 \(\mathbf{v_j}\) 按斜率排序,按從小到大的順序從 \(\mathbf p\)

開始加就是下凸殼,從大到小的順序就是上凸殼。

因為凸包的邊只有 \(2k\) 條,所以可以拆成一堆底邊與 \(y\) 軸平行,直角邊在 \(-\infty\) 的直角梯形,約束即為 \(x\in[l,r]\)\(y-kx\leq b\),令 \(y:=y-kx\) 之後就是二維數點,對縱座標掃描線,對橫座標離散化之後用樹狀陣列維護即可。

注意掃描線做相同縱座標時的順序(先詢問還是先修改),時間複雜度 \(O((n+q)k\log n)\)

#include<bits/stdc++.h>
#define MP make_pair
#define PB emplace_back
#define all(x) x.begin(), x.end()
#define fi first
#define se second
using namespace std;
typedef long long LL;
typedef pair<int, int> pii;
const int N = 100010;
int rd(){
	int ch = getchar(), x = 0; bool f = false;
	for(;ch < '0' || ch > '9';ch = getchar()) f |= ch == '-';
	for(;ch >= '0' && ch <= '9';ch = getchar()) x = x * 10 + ch - '0';
	return f ? -x : x;
}
int k, n, q, sx, sy, x[N], y[N], a[N], px[N], py[N], t[N];
pii v[11];
LL ans[N], tr[N];
vector<int> val;
int pos(int x){return upper_bound(all(val), x) - val.begin();}
struct Node {
	double a;
	int x, y, id;
	Node(double _a = 0, int _x = 0, int _y = 0, int _z = 0): a(_a), x(_x), y(_y), id(_z){}
	bool operator < (const Node &o) const {return fabs(a-o.a)<1e-7?id<o.id:a<o.a;}
} w[N<<1];
bool cmp(const pii &a, const pii &b){
	if(!b.fi) return a.fi || a.se < b.se;
	return a.se * b.fi < b.se * a.fi;
}
void upd(int p, int v){for(;p < N;p += p & -p) tr[p] += v;}
LL qry(int p){LL r = 0; for(;p;p -= p & -p) r += tr[p]; return r;}
int main(){
	k = rd(); n = rd(); q = rd();
	for(int i = 1;i <= k;++ i){
		v[i].fi = rd(); v[i].se = rd();
		if(v[i].fi < 0){
			v[i].fi = -v[i].fi;
			v[i].se = -v[i].se;
		} else if(!v[i].fi && v[i].se < 0)
			v[i].se = -v[i].se;
		sx += v[i].fi; sy += v[i].se;
	}
	sort(v+1, v+k+1, cmp);
	for(int i = 1;i <= n;++ i){
		val.PB(x[i] = rd());
		y[i] = rd(); a[i] = rd();
	}
	sort(all(val));
	val.erase(unique(all(val)), val.end());
	for(int i = 1;i <= q;++ i){
		px[i] = rd(); py[i] = rd(); t[i] = rd();
		px[i] -= sx*t[i]; py[i] -= sy*t[i]; t[i] <<= 1;
	}
	for(int i = 1;i <= k;++ i){
		if(!v[i].fi){
			for(int j = 1;j <= q;++ j)
				py[j] += v[i].se * t[j];
			continue;
		}
		double k = 1.*v[i].se/v[i].fi;
		for(int j = 1;j <= n;++ j)
			w[j] = Node(y[j] - k*x[j], x[j], a[j], 0);
		for(int j = 1;j <= q;++ j){
			w[n+j] = Node(py[j] - k*px[j], px[j], px[j] + v[i].fi*t[j], -j);
			px[j] += v[i].fi*t[j]; py[j] += v[i].se*t[j]; 
		}
		sort(w+1, w+n+q+1); memset(tr, 0, sizeof tr);
		for(int j = 1;j <= n+q;++ j)
			if(w[j].id) ans[-w[j].id] -= qry(pos(w[j].y))-qry(pos(w[j].x-(i<2)));
			else upd(pos(w[j].x), w[j].y);
	}
	for(int i = 1;i <= k;++ i){
		if(!v[i].fi) break;
		double k = 1.*v[i].se/v[i].fi;
		for(int j = 1;j <= n;++ j)
			w[j] = Node(y[j] - k*x[j], x[j], a[j], 0);
		for(int j = 1;j <= q;++ j){
			w[n+j] = Node(py[j] - k*px[j], px[j] - v[i].fi*t[j], px[j], j);
			px[j] -= v[i].fi*t[j]; py[j] -= v[i].se*t[j];
		}
		sort(w+1, w+n+q+1); memset(tr, 0, sizeof tr);
		for(int j = 1;j <= n+q;++ j)
			if(w[j].id) ans[w[j].id] += qry(pos(w[j].y-(i>1))) - qry(pos(w[j].x-1));
			else upd(pos(w[j].x), w[j].y);
	}
	for(int i = 1;i <= q;++ i) printf("%lld\n", ans[i]);
}