NC15172 情人节的电灯泡

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题目

题目描述

情人节到了，小芳和小明手牵手，打算过一个完美的情人节，但是小刚偏偏也来了，当了一个明晃晃的电灯泡，小明很尴尬，就和小刚说，我交给你个任务，你完成了我俩就带你玩，否则你就回家吧。小刚很有当单身狗的觉悟，他坚决不想让小明过好情人节，同为单身狗的你能帮帮他吗？现在有一个n×n（1 <= n <= 1000）的格子，每一个格子都有一个电灯泡，可能是亮的，也可能是灭的（1代表亮， 0代表灭），现在有两种操作，一种是给你一个坐标，对于那个坐标上的灯泡，如果他是亮的，那么熄灭他，反之如果他是灭的，那么打开它。第二种操作是给你两个坐标，第一个坐标代表一个子矩阵的左上角，另一个坐标是右下角，请你求出当前子矩阵中有多少个灯泡是亮着的。燥起来吧！！！单身狗们！！！！

输入描述

第一行两个整数，n（1 <= n <= 1000）和m（1 <= m <= 100000），分别代表正方形格子的边长和询问次数。

接下来n行，每一行有n个bool形数字（0或1），代表灯泡的状态。

接下来m行，每一行第一个数字f（1或2）代表操作的类型，如果f是1，那么接下来输入一个坐标（x, y）(1 <= x, y <= n)，对于当前位置的灯泡状态进行改变，如果是2，那么接下来输入两个坐标（x1, y1）(1 <= x1, y1 <= n)， （x2, y2）(1 <= x2, y2 <= n)，确定子矩阵的位置，输出子矩阵中亮着的灯泡数量并换行。

输出描述

对于每一个2操作，输出子矩阵中亮着的灯泡数量并换行。

示例1

输入

6 4
0 0 1 0 1 0
1 0 1 1 0 1
1 0 0 0 0 0
1 1 0 0 1 0
0 0 0 0 1 1
0 0 0 0 1 0
2 2 2 4 5
1 1 1
2 1 1 6 6
1 2 6

输出

4
14

题解

方法一

知识点：线段树，枚举。

每行建立个线段树，维护单点异或修改、区间和查询即可。

这个能过纯属数据太烂。理论上可以采用树套树，不过太烦了，二维树状数组可以替代。

时间复杂度 \(O(mn \log n)\)

空间复杂度 \(O(n^2)\)

方法二

知识点：树状数组。

用二维树状数组维护子矩阵和即可，是板子题。

时间复杂度 \(O(m \log^2 n)\)

空间复杂度 \(O(n^2)\)

代码

方法一

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
using ll = long long;

template<class T, class F>
class SegmentTree {
    int n;
    vector<T> node;

    void update(int rt, int l, int r, int x, F f) {
        if (r < x || x < l) return;
        if (l == r) return node[rt] = f(node[rt]), void();
        int mid = l + r >> 1;
        update(rt << 1, l, mid, x, f);
        update(rt << 1 | 1, mid + 1, r, x, f);
        node[rt] = node[rt << 1] + node[rt << 1 | 1];
    }

    T query(int rt, int l, int r, int x, int y) {
        if (r < x || y < l) return T();
        if (x <= l && r <= y) return node[rt];
        int mid = l + r >> 1;
        return query(rt << 1, l, mid, x, y) + query(rt << 1 | 1, mid + 1, r, x, y);
    }

public:
    SegmentTree(int _n = 0) { init(_n); }
    SegmentTree(const vector<T> &src) { init(src); }

    void init(int _n) {
        n = _n;
        node.assign(n << 2, T());
    }
    void init(const vector<T> &src) {
        assert(src.size() >= 2);
        init(src.size() - 1);
        function<void(int, int, int)> build = [&](int rt, int l, int r) {
            if (l == r) return node[rt] = src[l], void();
            int mid = l + r >> 1;
            build(rt << 1, l, mid);
            build(rt << 1 | 1, mid + 1, r);
            node[rt] = node[rt << 1] + node[rt << 1 | 1];
        };
        build(1, 1, n);
    }

    void update(int x, F f) { update(1, 1, n, x, f); }

    T query(int x, int y) { return query(1, 1, n, x, y); }
};

struct T {
    int sum = 0;
    friend T operator+(const T &a, const T &b) { return { a.sum + b.sum }; }
};
struct F {
    int vis;
    T operator()(const T &x) { return { x.sum ^ vis }; }
};

int main() {
    std::ios::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);
    int n, m;
    cin >> n >> m;
    vector<SegmentTree<T, F>> v(n + 1);
    for (int i = 1;i <= n;i++) {
        vector<T> src(n + 1);
        for (int j = 1;j <= n;j++) {
            int x;
            cin >> x;
            src[j] = { x };
        }
        v[i].init(src);
    }
    while (m--) {
        int op;
        cin >> op;
        if (op == 1) {
            int x, y;
            cin >> x >> y;
            v[x].update(y, { 1 });
        }
        else {
            int x1, y1, x2, y2;
            cin >> x1 >> y1 >> x2 >> y2;
            int ans = 0;
            for (int i = x1;i <= x2;i++) ans += v[i].query(y1, y2).sum;
            cout << ans << '\n';
        }
    }
    return 0;
}

方法二

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
using ll = long long;

template<class T>
class Fenwick {
    int n, m;
    vector<vector<T>> node;

public:
    Fenwick(int _n = 0, int _m = 0) { init(_n, _m); }

    void init(int _n, int _m) {
        n = _n;
        m = _m;
        node.assign(n + 1, vector<T>(m + 1, T()));
    }

    void update(int x, int y, T val) {
        for (int i = x;i <= n;i += i & -i)
            for (int j = y;j <= m;j += j & -j)
                node[i][j] += val;
    }

    T query(int x, int y) {
        T ans = T();
        for (int i = x;i;i -= i & -i)
            for (int j = y;j;j -= j & -j)
                ans += node[i][j];
        return ans;
    }
    T query(int x1, int y1, int x2, int y2) {
        T ans = T();
        ans += query(x2, y2);
        ans -= query(x1 - 1, y2);
        ans -= query(x2, y1 - 1);
        ans += query(x1 - 1, y1 - 1);
        return ans;
    }
};

struct T {
    int sum = 0;
    T &operator+= (const T &x) { return sum += x.sum, *this; }
    T &operator-= (const T &x) { return sum -= x.sum, *this; }
};

int main() {
    std::ios::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);
    int n, m;
    cin >> n >> m;
    vector<vector<int>> a(n + 1, vector<int>(n + 1));
    Fenwick<T> fw(n, n);
    for (int i = 1;i <= n;i++) {
        for (int j = 1;j <= n;j++) {
            cin >> a[i][j];
            if (a[i][j]) fw.update(i, j, { 1 });
        }
    }
    while (m--) {
        int op;
        cin >> op;
        if (op == 1) {
            int x, y;
            cin >> x >> y;
            if (a[x][y]) fw.update(x, y, { -1 });
            else fw.update(x, y, { 1 });
            a[x][y] ^= 1;
        }
        else {
            int x1, y1, x2, y2;
            cin >> x1 >> y1 >> x2 >> y2;
            cout << fw.query(x1, y1, x2, y2).sum << '\n';
        }
    }
    return 0;
}