P1003 铺地毯
文章目录
题目信息
| 字段 | 内容 |
|---|---|
| 题号 | P1003 |
| 难度 | 普及-(NOIP 2011 提高组) |
| 知识点 | 模拟、矩形覆盖、贪心 |
题目描述
为了准备一个独特的颁奖典礼,组织者在会场的一片矩形区域(可看做是平面直角坐标系的第一象限)铺上一些矩形地毯。一共有 n 张地毯,编号从 1 到 n。
现在将这些地毯按照编号从小到大的顺序平行于坐标轴先后铺设,后铺的地毯覆盖在前面已经铺好的地毯之上。
地毯铺设完成后,组织者想知道覆盖地面某个点的最上面的那张地毯的编号。
注意:在矩形地毯边界和四个顶点上的点也算被地毯覆盖。
输入格式
共 n+2 行:
- 第一行:整数
n,表示地毯数量 - 接下来
n行:第i行四个整数a b g k,分别表示编号i的地毯的左下角坐标(a, b),以及 x 方向长度g、y 方向长度k - 最后一行:两个整数
x y,表示要查询的点的坐标
输出格式
一个整数,表示覆盖该点的最上面一张地毯的编号;若没有被任何地毯覆盖则输出 -1
样例
输入
3
1 0 2 3
0 2 3 3
2 1 3 3
2 2
输出
3
输入
3
1 0 2 3
0 2 3 3
2 1 3 3
4 5
输出
-1
数据范围
- 对于 30% 的数据,
n ≤ 2 - 对于 100% 的数据,
n ≤ 10,000
解题思路
核心思想
本题的关键在于倒序枚举。
地毯按编号从小到大铺设,编号越大的地毯越在上层。查询一个点时,应该从编号最大的地毯开始往前找——第一个满足覆盖条件的,就是最上面的那张。
判断点 (x, y) 是否在编号为 d 的地毯上,只需要检查:
a[d] ≤ x ≤ a[d] + g[d] && b[d] ≤ y ≤ b[d] + k[d]
即检查该点是否落在地毯矩形的左下角与右上角之间(包括边界)。
算法步骤
- 读入所有地毯的参数
a[i], b[i], g[i], k[i] - 读入目标点
(x, y) - 从
n到1倒序遍历所有地毯 - 若某地毯覆盖该点,立即输出编号并结束程序
- 循环结束未找到,输出
-1
完整代码
C++
#include <iostream>
using namespace std;
int a[10001], b[10001], g[10001], k[10001];
int n, x, y;
int main() {
cin >> n;
for (int d = 1; d <= n; d++) {
cin >> a[d] >> b[d] >> g[d] >> k[d];
}
cin >> x >> y;
// 从大到小枚举,最先找到的就是最上面的
for (int d = n; d >= 1; d--) {
if (x >= a[d] && x <= a[d] + g[d]
&& y >= b[d] && y <= b[d] + k[d]) {
cout << d << endl;
return 0;
}
}
cout << -1 << endl;
return 0;
}
关键代码讲解
倒序枚举
for (int d = n; d >= 1; d--)
这是本题最核心的思想。因为后铺的地毯覆盖先铺的,倒序遍历时第一个匹配的就是答案,无需记录最大值。
点是否在矩形内
if (x >= a[d] && x <= a[d] + g[d]
&& y >= b[d] && y <= b[d] + k[d])
地毯左下角为 (a, b),右上角为 (a+g, b+k)。用闭区间 [a, a+g] × [b, b+k] 判断,包括边界上的点。
立即返回
cout << d << endl;
return 0;
找到答案后直接结束程序,节省不必要的后续比较。
复杂度分析
| 方法 | 时间复杂度 | 空间复杂度 |
|---|---|---|
| 模拟 | O(n) | O(n) |
n ≤ 10,000,遍历一遍即可。
易错点
- 正序枚举 vs 倒序枚举:如果从编号 1 到 n 正序遍历,需要维护"当前覆盖的最大编号",但倒序遍历可以直接返回,更简洁。
- 边界条件:判断条件必须用
>=和<=,确保边界和顶点上的点也被视为覆盖。 - 变量命名冲突:代码中
k既用作数组名又用作循环变量(如for (d=1;d<=n;d++)中的d),实际解题时建议避免用k作为数组名,以防与循环变量混淆。
其他语言解法
Python
def main() -> None:
n: int = int(input())
carpets: list[tuple[int, int, int, int]] = []
for _ in range(n):
a, b, g, k = map(int, input().split())
carpets.append((a, b, g, k))
x, y = map(int, input().split())
# 从大到小枚举
for i in range(n - 1, -1, -1):
a, b, g, k = carpets[i]
if a <= x <= a + g and b <= y <= b + k:
print(i + 1)
return
print(-1)
if __name__ == '__main__':
main()
Java
import java.io.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
int n = Integer.parseInt(br.readLine().trim());
int[][] carpets = new int[n][4];
for (int i = 0; i < n; i++) {
String[] parts = br.readLine().trim().split("\\s+");
for (int j = 0; j < 4; j++) {
carpets[i][j] = Integer.parseInt(parts[j]);
}
}
String[] last = br.readLine().trim().split("\\s+");
int x = Integer.parseInt(last[0]);
int y = Integer.parseInt(last[1]);
// 从大到小枚举
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
int a = carpets[i][0], b = carpets[i][1];
int g = carpets[i][2], k = carpets[i][3];
if (x >= a && x <= a + g && y >= b && y <= b + k) {
System.out.println(i + 1);
return;
}
}
System.out.println(-1);
}
}
Go
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"os"
)
func main() {
in := bufio.NewReader(os.Stdin)
var n int
fmt.Fscan(in, &n)
type carpet struct{ a, b, g, k int }
c := make([]carpet, n)
for i := 0; i < n; i++ {
fmt.Fscan(in, &c[i].a, &c[i].b, &c[i].g, &c[i].k)
}
var x, y int
fmt.Fscan(in, &x, &y)
// 从大到小枚举
for i := n - 1; i >= 0; i-- {
if x >= c[i].a && x <= c[i].a+c[i].g &&
y >= c[i].b && y <= c[i].b+c[i].k {
fmt.Println(i + 1)
return
}
}
fmt.Println(-1)
}
JavaScript
'use strict';
/**
* @param {number} n - 地毯数量
* @param {number[][]} carpets - [[a,b,g,k], ...]
* @param {number} x - 查询点 x 坐标
* @param {number} y - 查询点 y 坐标
* @returns {number} - 最上面地毯编号,-1 表示无覆盖
*/
function solve(n, carpets, x, y) {
// 从大到小枚举
for (let i = n - 1; i >= 0; i--) {
const [a, b, g, k] = carpets[i];
if (x >= a && x <= a + g && y >= b && y <= b + k) {
return i + 1;
}
}
return -1;
}
const rl = require('readline').createInterface({ input: process.stdin });
let lines = [];
rl.on('line', line => lines.push(line.trim()));
rl.on('close', () => {
const n = parseInt(lines[0]);
const carpets = [];
for (let i = 1; i <= n; i++) {
carpets.push(lines[i].split(' ').map(Number));
}
const [x, y] = lines[n + 1].split(' ').map(Number);
process.stdout.write(String(solve(n, carpets, x, y)));
});