[bzoj4821] [Sdoi2017] 相关分析

六月ゝ 毕业季﹏ 提交于 2019-11-28 03:41:28

Description

\(Frank\) 对天文学非常感兴趣,他经常用望远镜看星星,同时记录下它们的信息,比如亮度、颜色等等,进而估算出星星的距离,半径等等。\(Frank\) 不仅喜欢观测,还喜欢分析观测到的数据。他经常分析两个参数之间(比如亮度和半径)是否存在某种关系。现在 \(Frank\) 要分析参数 \(X\)\(Y\) 之间的关系。他有 \(n\) 组观测数据,第i组观测数据记录了 \(x_i\)\(y_i\)
他需要一下几种操作:

\(1\) \(L\),\(R\):用直线拟合第 \(L\) 组到第 \(R\) 组观测数据。用 \(xx\) 表示这些观测数据中 \(x\) 的平均数,用 \(yy\)
表示这些观测数据中 \(y\) 的平均数,即
\(xx=\frac{\sum x_i}{R-L+1}(L \leq i \leq R)\)
\(yy=\frac{\sum y_i}{R-L+1}(L \leq i \leq R)\)
如果直线方程是 \(y=ax+b\) ,那么 \(a\) 应当这样计算:
\(a=\frac{\sum(x_i-xx)(y_i-yy)}{\sum (x_i-xx)(x_i-xx)} (L \leq i \leq R)\)
你需要帮助 \(Frank\) 计算 \(a\)

\(2\) \(L\),\(R\),\(S\),\(T\)
\(Frank\) 发现测量数据第 \(L\) 组到底 \(R\) 组数据有误差,对每个 \(i\) 满足 \(L \leq i \leq R\)\(x_i\) 需要加上 \(S\)\(y_i\) 需要加上 \(T\)

\(3\) \(L\),\(R\),\(S\),\(T\)
\(Frank\)发现第 \(L\) 组到第 \(R\) 组数据需要修改,对于每个 \(i\) 满足 \(L \leq i \leq R\)\(x_i\) 需要修改为 \((S+i)\)\(y_i\) 需要修改为 \((T+i)\)

Input

第一行两个数 \(n\),\(m\),表示观测数据组数和操作次数。
接下来一行 \(n\) 个数,第 \(i\) 个数是 \(x_i\)
接下来一行 \(n\) 个数,第 \(i\) 个数是 \(y_i\)
接下来 \(m\) 行,表示操作,格式见题目描述。
\(1 \leq n,m \leq 10^5,0 \leq |S|,|T|,|x_i|,|y_i| \leq 10^5\)
保证 \(1\) 操作不会出现分母为 \(0\) 的情况。

Output

对于每个 \(1\) 操作,输出一行,表示直线斜率 \(a\)
选手输出与标准输出的绝对误差不超过 \(10^-5\) 即为正确。

Sample Input

3 5

1 2 3

1 2 3

1 1 3

2 2 3 -3 2

1 1 2

3 1 2 2 1

1 1 3

Sample Output

1.0000000000

-1.5000000000

-0.6153846154


想法

明明很简单的一道线段树,我不知道 \(debug\) 了多长时间。。。

首先拆式子,然后发现我们要维护的是区间 \(\sum x_i\) , \(\sum y_i\) , \(\sum x_i^2\) , \(\sum x_i \cdot y_i\)
注意有两个操作——
操作2就直接区间加维护 \(lazy\) 就行了
操作3就想把区间内的点 \(set\)\(i\) ,然后就变成操作2了。

然而我为啥 \(debug\) 了那么长时间呢 \(qwq\) ,全是 \(lazy\) 下放问题!!!
\(lazy\) 下放的重点是 修改操作可叠加性
比如区间加,某个区间第一次加 \(x\) ,第二次加 \(y\) 等价于一次加 \(x+y\)
然而这个问题中的2个操作是不能叠加的!所以出现了操作的优先级问题,类似加与乘结合。
这道题中 \(set\) 的优先级就更大,进行 \(set\) 的时候需要把当前点及其子节点\(S\_lazy\)\(T\_lazy\) 都清空。但当然不用在 \(set\) 的时候都清空,只需清空当前点的,之后在 \(pushdown\) 的时候注意一下如果要把 \(set\) 操作 \(push\) 下去,则子节点的 \(S\_lazy=该节点的S\_lazy\) ,否则 子结点的 $ S _ lazy+=该节点的 S _ lazy$

!!教训!!
当线段树中出现多种修改操作时,一定要谨慎!注意优先级问题和各种奇怪细节 \(qwq\)


代码

一把辛酸泪。。。

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>

using namespace std;

int read(){
    int x=0,f=1;
    char ch=getchar();
    while(!isdigit(ch) && ch!='-') ch=getchar();
    if(ch=='-') f=-1,ch=getchar();
    while(isdigit(ch)) x=x*10+ch-'0',ch=getchar();
    return x*f;
}

const int N = 200005;
typedef long long ll;

int n,m;
double xi[N],yi[N];

int root,cnt,ch[N][2],lazy[N];
double X[N],Y[N],xx[N],xy[N],S[N],T[N];
double e1[N],e2[N];
void update(int x){
    X[x]=X[ch[x][0]]+X[ch[x][1]];
    Y[x]=Y[ch[x][0]]+Y[ch[x][1]];
    xx[x]=xx[ch[x][0]]+xx[ch[x][1]];
    xy[x]=xy[ch[x][0]]+xy[ch[x][1]];
}
void build(int x,int l,int r){
    lazy[x]=S[x]=T[x]=0;
    if(l==r){
        X[x]=xi[l]; Y[x]=yi[l];
        xx[x]=X[x]*X[x];
        xy[x]=X[x]*Y[x];
        e1[x]=l; e2[x]=1ll*l*l;
        return;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    build(ch[x][0]=++cnt,l,mid);
    build(ch[x][1]=++cnt,mid+1,r);
    update(x);
    e1[x]=e1[ch[x][0]]+e1[ch[x][1]];
    e2[x]=e2[ch[x][0]]+e2[ch[x][1]];
}
void setting(int x){
    lazy[x]=1; S[x]=T[x]=0;
    X[x]=Y[x]=e1[x];
    xx[x]=xy[x]=e2[x];
}
void adding(int x,int l,int r,double s,double t){
    int len=(r-l+1);
    xy[x]=xy[x]+Y[x]*s+X[x]*t+1ll*len*s*t;
    xx[x]=xx[x]+X[x]*s*2+1ll*len*s*s;
    X[x]+=1ll*len*s;
    Y[x]+=1ll*len*t;
    S[x]+=s; T[x]+=t; 
}
void pushdown(int x,int l,int r){
    if(lazy[x]){
        setting(ch[x][0]); setting(ch[x][1]);
        lazy[x]=0;
        if(S[x] || T[x]){
            int mid=(l+r)>>1;
            adding(ch[x][0],l,mid,S[x],T[x]); S[ch[x][0]]=S[x];T[ch[x][0]]=T[x];
            adding(ch[x][1],mid+1,r,S[x],T[x]); S[ch[x][1]]=S[x];T[ch[x][1]]=T[x];
            S[x]=T[x]=0;
        }
    }
    if(S[x] || T[x]){
        int mid=(l+r)>>1;
        adding(ch[x][0],l,mid,S[x],T[x]);
        adding(ch[x][1],mid+1,r,S[x],T[x]);
        S[x]=T[x]=0;
    }
}
void set(int x,int l,int r,int L,int R){
    if(L<=l && r<=R) { setting(x); return; }
    pushdown(x,l,r);
    int mid=(l+r)>>1;
    if(L<=mid) set(ch[x][0],l,mid,L,R);
    if(R>mid) set(ch[x][1],mid+1,r,L,R);
    update(x);
}
void change(int x,int l,int r,int L,int R,double s,double t){
    if(L<=l && r<=R) { adding(x,l,r,s,t); return; }
    pushdown(x,l,r);
    int mid=(l+r)>>1;
    if(L<=mid) change(ch[x][0],l,mid,L,R,s,t);
    if(R>mid) change(ch[x][1],mid+1,r,L,R,s,t);
    update(x);
}
struct data{ 
    double x,y,xx,xy; 

    data operator + (const data &b) const{ return (data){x+b.x,y+b.y,xx+b.xx,xy+b.xy}; }

    data operator += (const data &b) { return *this=*this+b; }
};


data ask(int x,int l,int r,int L,int R){
    if(L<=l && r<=R) return (data){X[x],Y[x],xx[x],xy[x]};
    pushdown(x,l,r);
    int mid=(l+r)>>1;

    data ret=(data){0,0,0,0};
    if(L<=mid) ret+=ask(ch[x][0],l,mid,L,R);
    if(R>mid) ret+=ask(ch[x][1],mid+1,r,L,R);
    return ret;
}
double cal(int l,int r){

    data c=ask(root,1,n,l,r);
    int len=r-l+1;
    double bx=c.x/(1.0*len),by=c.y/(1.0*len);
    double p=c.xy-bx*by*len,q=c.xx-bx*bx*len;
    return p/q;
}

int main()
{
    n=read(); m=read();
    for(int i=1;i<=n;i++) xi[i]=read();
    for(int i=1;i<=n;i++) yi[i]=read();
    
    int opt,l,r,s,t;
    build(root=++cnt,1,n);
    while(m--){
        opt=read(); l=read(); r=read();
        if(opt==1) printf("%.10lf\n",cal(l,r));
        else {
            s=read(); t=read();
            if(opt==3) set(root,1,n,l,r);
            change(root,1,n,l,r,s,t);
        }
    }
    
    return 0;
}
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