K-DTree学习

应用于K维数据的快速查找，比如横坐标，纵坐标，价格……，本模板以16青岛区域赛K题为例 —— 三维K - D Tree 模板
我们应该都见过平衡树吧，那就是1-D树，变成k维之后，我们连续分割1 - k维，然后继续分割，实现快速查找，画图的时候就能够理解这个数据结构了
n个旅馆 x,y,csot
m个用户 x,y,limitcost
问你每个用户在可以接受的价格内距离最近的旅馆是哪个

#define deep 3 // K-D树的维度
#define inf (1e18) //用ll防止开根号，造成浮点误差
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn = 2e5+2e3;
int retid;//最优的旅馆选择编号
ll ans;//判断距离最小值
int loc;//当前进行的维度
int n,m;//n个旅馆,m个顾客
struct node{
    int id;
    int data[deep];
    //对各个维度都从小到大排序
    bool operator < (const node &b) const{
        if(data[loc] < b.data[loc])
            return 1;
        return 0;
    }
}P[maxn],tmp[maxn],Now,Aim;//P数组排序，tmp数组副本作为输出
void creat_KDtree(int l,int r,int flor){
    if(l >= r){
        return;
    }
    int mid = (l + r) >> 1;
    loc = flor % deep;
nth_element(P+l,P+mid,P+r+1);
/*把p+mid元素放在中间位置，使其左边元素比它小，右边比它大
nth_element(first,nth,last)
first，last 第一个和最后一个迭代器，也可以直接用数组的位置。
nth，要定位的第n个元素，能对它进行随机访问.
将第n_th元素放到它该放的位置上，左边元素都小于它，右边元素都大于它.*/
    creat_KDtree(l,mid-1,flor+1);
    creat_KDtree(mid+1,r,flor+1);
}
void judge(int x)//根据题意的判断函数{
    Now = P[x];
    if(Now.data[2] > Aim.data[2])
        return;
    ll dis = (Now.data[0] - Aim.data[0]) * (Now.data[0] - Aim.data[0]) + (Now.data[1] - Aim.data[1]) * (Now.data[1] - Aim.data[1]);
    if(dis < ans || dis == ans && Now.id < retid){
        ans = dis;
        retid = Now.id;
    }
}
void Find(int l,int r,int flor)//也是根据题意来写{
    loc = flor % deep;
    if(l >= r){
        if(l == r)
            judge(l);
        return;
    }
    int mid = (l + r) >> 1;
    judge(mid);
    Now = P[mid];
    if(loc == 2){
        if(Now.data[loc] >= Aim.data[loc])
            Find(l,mid-1,flor+1);
        else{
            Find(l,mid-1,flor+1);
            Find(mid+1,r,flor+1);
        }
    }
    else{
        int len = Now.data[loc] - Aim.data[loc];
        if(len >= 0){
            Find(l,mid-1,flor+1);
            if(((ll)len * len) < ans){
                Find(mid+1,r,flor+1);
            }
        }
        else{
            Find(mid+1,r,flor+1);
            if(((ll)len * len) < ans){
                Find(l,mid-1,flor+1);
            }
        }
    }
}