【模板】很强的KD-Tree模板

之所以说超强，是因为这个模板又短（我见过最短的kdtree）跑得又快（我用来写了某道题在vj上跑了第一）也易于修改（之前拿某个大板子来改，不仅不好改而且改了跑得贼慢）。无需初始化任何变量，直接build + query！

其实还有优化空间，把取模操作都换成手动的会更快。

HDU4347 - The Closeset M Points

 1 #include<queue>
 2 #include<cstdio>
 3 #include<cstring>
 4 #include<algorithm>
 5 using namespace std;
 6 const int N=55555,K=5;
 7 const int inf=0x3f3f3f3f;
 8 
 9 #define sqr(x) (x)*(x)
10 int k,n,idx;   //k为维数,n为点数
11 struct point
12 {
13     int x[K];
14     bool operator < (const point &u) const
15     {
16      return x[idx]<u.x[idx];
17     }
18 }po[N];
19 
20 typedef pair<double,point>tp;
21 priority_queue<tp>nq;
22 
23 struct kdTree
24 {
25     point pt[N<<2];
26     int son[N<<2];
27 
28     void build(int l,int r,int rt=1,int dep=0)
29     {
30         if(l>r) return;
31         son[rt]=r-l;
32         son[rt*2]=son[rt*2+1]=-1;
33         idx=dep%k;
34         int mid=(l+r)/2;
35         nth_element(po+l,po+mid,po+r+1);
36         pt[rt]=po[mid];
37         build(l,mid-1,rt*2,dep+1);
38         build(mid+1,r,rt*2+1,dep+1);
39     }
40     void query(point p,int m,int rt=1,int dep=0)
41     {
42         if(son[rt]==-1) return;
43         tp nd(0,pt[rt]);
44         for(int i=0;i<k;i++) nd.first+=sqr(nd.second.x[i]-p.x[i]);
45         int dim=dep%k,x=rt*2,y=rt*2+1,fg=0;
46         if(p.x[dim]>=pt[rt].x[dim]) swap(x,y);
47         if(~son[x]) query(p,m,x,dep+1);
48         if(nq.size()<m) nq.push(nd),fg=1;
49         else
50         {
51             if(nd.first<nq.top().first) nq.pop(),nq.push(nd);
52             if(sqr(p.x[dim]-pt[rt].x[dim])<nq.top().first) fg=1;
53         }
54         if(~son[y]&&fg) query(p,m,y,dep+1);
55     }
56 }kd;
57 void print(point &p)
58 {
59     for(int j=0;j<k;j++) printf("%d%c",p.x[j],j==k-1?'\n':' ');
60 }
61 int main()
62 {
63     while(scanf("%d%d",&n,&k)!=EOF)
64     {
65         for(int i=0;i<n;i++) for(int j=0;j<k;j++) scanf("%d",&po[i].x[j]);
66         kd.build(0,n-1);
67         int t,m;
68         for(scanf("%d",&t);t--;)
69         {
70              point ask;
71              for(int j=0;j<k;j++) scanf("%d",&ask.x[j]);
72              scanf("%d",&m); kd.query(ask,m);
73              printf("the closest %d points are:\n", m);
74              point pt[20];
75              for(int j=0;!nq.empty();j++) pt[j]=nq.top().second,nq.pop();
76              for(int j=m-1;j>=0;j--) print(pt[j]);
77         }
78     }
79     return 0;
80 }

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