Codeforces 835C - Star sky 【预处理二维前缀和】

C. Star sky
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The Cartesian coordinate system is set in the sky. There you can see n stars, the i-th has coordinates (xiyi), a maximum brightness c, equal for all stars, and an initial brightness si (0 ≤ si ≤ c).

Over time the stars twinkle. At moment 0 the i-th star has brightness si. Let at moment t some star has brightness x. Then at moment (t + 1) this star will have brightness x + 1, if x + 1 ≤ c, and 0, otherwise.

You want to look at the sky q times. In the i-th time you will look at the moment ti and you will see a rectangle with sides parallel to the coordinate axes, the lower left corner has coordinates (x1iy1i) and the upper right — (x2iy2i). For each view, you want to know the total brightness of the stars lying in the viewed rectangle.

A star lies in a rectangle if it lies on its border or lies strictly inside it.

Input

The first line contains three integers nqc (1 ≤ n, q ≤ 1051 ≤ c ≤ 10) — the number of the stars, the number of the views and the maximum brightness of the stars.

The next n lines contain the stars description. The i-th from these lines contains three integers xiyisi (1 ≤ xi, yi ≤ 1000 ≤ si ≤ c ≤ 10) — the coordinates of i-th star and its initial brightness.

The next q lines contain the views description. The i-th from these lines contains five integers tix1iy1ix2iy2i (0 ≤ ti ≤ 1091 ≤ x1i < x2i ≤ 1001 ≤ y1i < y2i ≤ 100) — the moment of the i-th view and the coordinates of the viewed rectangle.

Output

For each view print the total brightness of the viewed stars.

Examples
input
Copy
2 3 3
1 1 1
3 2 0
2 1 1 2 2
0 2 1 4 5
5 1 1 5 5
output
Copy
3
0
3
input
Copy
3 4 5
1 1 2
2 3 0
3 3 1
0 1 1 100 100
1 2 2 4 4
2 2 1 4 7
1 50 50 51 51
output
Copy
3
3
5
0
Note

Let's consider the first example.

At the first view, you can see only the first star. At moment 2 its brightness is 3, so the answer is 3.

At the second view, you can see only the second star. At moment 0 its brightness is 0, so the answer is 0.

At the third view, you can see both stars. At moment 5 brightness of the first is 2, and brightness of the second is 1, so the answer is 3.

【题意】

有一片100*100的星空,上面有n颗星星,每个星星有一个亮度,且在0~C范围内周期性变化,现在给出q个查询,每个查询给出时间和一个矩形,求在该时间时矩形内星星的亮度和。


【思路】:

  学树状数组的时候遇到的,一开始以为是个二维树状数组题,结果发现不需要更新数组,直接预处理前缀和就好了。

我们用sum[i][j][k]来表示左下角(0,0),右上角为(i,j),亮度为k的矩形星星总数,迭代维护sum[i][j][k]的数量,有点Dp的意思,状态转移方程

sum[i][j][k] += sum[i-1][j][k] + sum[i][j-1][k] - sum[i-1][j-1][k],方程中用到的容斥的思想,画图就很好理解了。

对于q个询问,求出每个矩形星星的亮度总和,再用系数(t+i)%(c+1)将时间转化到t时刻,累和得出结果


#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <algorithm>
const int Maxn = 1e5 + 6;
int n,q,c;
int sum[109][109][19];
using namespace std;
void init(){
	for (int i = 1; i <= 100; i++)
		for (int j = 1; j <=  100; j++)
			for (int k = 0; k <= 10; k++){
				sum[i][j][k] += sum[i-1][j][k] + sum[i][j-1][k] - sum[i-1][j-1][k];
			}
}
int main ()
{
	scanf("%d%d%d",&n,&q,&c);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		int x,y,t;
		scanf("%d%d%d",&x,&y,&t);
		sum[x][y][t]++;
	}
	init();
	for (int i = 1; i <= q; i++){
		int cnt = 0;
		int t,x1,y1,x2,y2;
		scanf("%d%d%d%d%d",&t,&x1,&y1,&x2,&y2);
		for (int i = 0; i <= c; i++){
			int k = (t+i)%(c+1);
			int p = sum[x2][y2][i]+sum[x1-1][y1-1][i]-sum[x1-1][y2][i]-sum[x2][y1-1][i];
			cnt += k*p;
		}
		printf("%d\n",cnt);
	}
}





内容概要:2025年大宗商品市场展望报告由世界银行发布,分析了能源、农业、金属和矿物、贵金属以及化肥等多个主要商品类别的市场发展与前景。报告指出,由于全球经济增长放缓和贸易紧张加剧,2025年大宗商品价格预计总体下降12%,2026年进一步下降5%,达到六年来的最低点。油价预计2025年平均为每桶64美元,2026年降至60美元,主要受全球石油消费放缓和供应增加的影响。农业商品价格预计2025年基本稳定,2026年下降3%,其中粮食和原材料价格分别下降7%和2%,但饮料价格上涨20%。金属价格预计2025年下降10%,2026年再降3%,特别是铜和铝价格将显著下跌。贵金属如黄金和白银因避险需求强劲,预计价格将继续上涨。报告还特别关注了疫情后大宗商品周期的变化,指出周期变得更短、更剧烈,主要受到宏观经济冲击、极端天气事件和地缘政治冲突的影响。 适用人群:对全球经济趋势、大宗商品市场动态及其对不同经济体影响感兴趣的政策制定者、投资者、分析师及研究机构。 使用场景及目标:①帮助政策制定者评估全球经济增长放缓对大宗商品市场的影响,从而调整经济政策;②为投资者提供有关未来大宗商品价格走势的风险提示,以便进行投资决策;③协助分析师和研究机构深入理解疫情后大宗商品市场的周期特征,识别潜在的投资机会和风险。 其他说明:报告强调,全球经济增长放缓、贸易紧张加剧以及地缘政治不确定性是影响大宗商品价格的主要因素。此外,极端天气事件和能源转型也对农业和能源商品市场产生了深远影响。报告呼吁各方关注这些结构性变化,并采取相应的风险管理措施。
### Codeforces二维前缀和的应用 在解决涉及矩阵区域查询的问题时,二维前缀和是一种非常有效的工具。通过预先计算部分和,可以在常数时间内快速获取任意子矩形内的元素总和。 #### 什么是二维前缀和? 对于一个大小为 \( m \times n \) 的矩阵 `A`,定义其对应的前缀和矩阵 `sum` 如下: \[ sum[i][j] = A[0...i-1][0...j-1] \] 即 `sum[i][j]` 表示从原点 `(0, 0)` 到位置 `(i-1, j-1)` 所构成的矩形区域内所有元素之和[^2]。 为了方便处理边界情况,通常会将索引偏移一位,在实际编程中使用 `sum[i+1][j+1]` 来表示上述范围内的累加值。 #### 计算方法 构建前缀和的过程可以通过双重循环完成,时间复杂度为 O(mn),其中 m 和 n 分别代表矩阵的高度和宽度。核心代码如下所示: ```cpp for(int i = 1; i <= h; ++i){ for(int j = 1; j <= w; ++j){ // 当前格子加上左边、上面以及左上的三个方向已经累积的结果 sum[i][j] = A[i-1][j-1] + sum[i-1][j] + sum[i][j-1] - sum[i-1][j-1]; } } ``` 这里需要注意减去重复计算的部分 `- sum[i-1][j-1]`,因为这部分被前面两次相加操作多算了。 #### 查询指定矩形区域的和 假设要查询以坐标 `(x1,y1)` 作为左上角顶点,`(x2,y2)` 作为右下角顶点所围成的小矩形内部数值总和,则可以按照下面的方式进行计算: \[ query(x_1, y_1, x_2, y_2)=sum[x_2][y_2]-sum[x_1-1][y_2]-sum[x_2][y_1-1]+sum[x_1-1][y_1-1]\] 这同样遵循了容斥原理来排除重叠部分的影响。 #### 实际应用案例 考虑这样一个题目:“在一个整数矩阵中找到满足特定条件的最大/最小面积”。这类问题往往需要频繁地对不同尺寸的子矩形做求和运算,而借助于预处理好的前缀和表就可以大大简化这些操作并提高效率。 例如,在某些情况下可能还需要结合其他数据结构如线段树或者二分查找来进行更复杂的优化;而在另一些场景里则可以直接利用简单的四边形不等式性质加速搜索过程。
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