library

This documentation is automatically generated by online-judge-tools/verification-helper

---

Project maintained by tko919 Hosted on GitHub Pages — Theme by mattgraham

Convex Hull Trick Monotone
(DataStructure/chtmonotone.hpp)

• View this file on GitHub
• Last update: 2024-10-22 03:59:04+09:00
• Include: #include "DataStructure/chtmonotone.hpp"

Code

#pragma once

template <typename T, bool isMin> struct ConvexHullTrickAddMonotone {
#define F first
#define S second
    using P = pair<T, T>;
    deque<P> H;

    ConvexHullTrickAddMonotone() = default;

    bool empty() const {
        return H.empty();
    }

    void clear() {
        H.clear();
    }

    inline int sgn(T x) {
        return x == 0 ? 0 : (x < 0 ? -1 : 1);
    }

    using D = long double;

    inline bool check(const P &a, const P &b, const P &c) {
        if (b.S == a.S || c.S == b.S)
            return sgn(b.F - a.F) * sgn(c.S - b.S) >=
                   sgn(c.F - b.F) * sgn(b.S - a.S);

        // return (b.F-a.F)*(c.S-b.S) >= (b.S-a.S)*(c.F-b.F);
        return D(b.F - a.F) * sgn(c.S - b.S) / D(abs(b.S - a.S)) >=
               D(c.F - b.F) * sgn(b.S - a.S) / D(abs(c.S - b.S));
    }

    void add(T a, T b) {
        if (!isMin)
            a *= -1, b *= -1;
        P line(a, b);
        if (empty()) {
            H.emplace_front(line);
            return;
        }
        if (H.front().F <= a) {
            if (H.front().F == a) {
                if (H.front().S <= b)
                    return;
                H.pop_front();
            }
            while (H.size() >= 2 && check(line, H.front(), H[1]))
                H.pop_front();
            H.emplace_front(line);
        } else {
            assert(a <= H.back().F);
            if (H.back().F == a) {
                if (H.back().S <= b)
                    return;
                H.pop_back();
            }
            while (H.size() >= 2 && check(H[H.size() - 2], H.back(), line))
                H.pop_back();
            H.emplace_back(line);
        }
    }

    inline T get_y(const P &a, const T &x) {
        return a.F * x + a.S;
    }

    T query(T x) {
        assert(!empty());
        int l = -1, r = H.size() - 1;
        while (l + 1 < r) {
            int m = (l + r) >> 1;
            if (get_y(H[m], x) >= get_y(H[m + 1], x))
                l = m;
            else
                r = m;
        }
        if (isMin)
            return get_y(H[r], x);
        return -get_y(H[r], x);
    }

    T query_monotone_inc(T x) {
        assert(!empty());
        while (H.size() >= 2 && get_y(H.front(), x) >= get_y(H[1], x))
            H.pop_front();
        if (isMin)
            return get_y(H.front(), x);
        return -get_y(H.front(), x);
    }

    T query_monotone_dec(T x) {
        assert(!empty());
        while (H.size() >= 2 && get_y(H.back(), x) >= get_y(H[H.size() - 2], x))
            H.pop_back();
        if (isMin)
            return get_y(H.back(), x);
        return -get_y(H.back(), x);
    }

#undef F
#undef S
};

/**
 * @brief Convex Hull Trick Monotone
 */

#line 2 "DataStructure/chtmonotone.hpp"

template <typename T, bool isMin> struct ConvexHullTrickAddMonotone {
#define F first
#define S second
    using P = pair<T, T>;
    deque<P> H;

    ConvexHullTrickAddMonotone() = default;

    bool empty() const {
        return H.empty();
    }

    void clear() {
        H.clear();
    }

    inline int sgn(T x) {
        return x == 0 ? 0 : (x < 0 ? -1 : 1);
    }

    using D = long double;

    inline bool check(const P &a, const P &b, const P &c) {
        if (b.S == a.S || c.S == b.S)
            return sgn(b.F - a.F) * sgn(c.S - b.S) >=
                   sgn(c.F - b.F) * sgn(b.S - a.S);

        // return (b.F-a.F)*(c.S-b.S) >= (b.S-a.S)*(c.F-b.F);
        return D(b.F - a.F) * sgn(c.S - b.S) / D(abs(b.S - a.S)) >=
               D(c.F - b.F) * sgn(b.S - a.S) / D(abs(c.S - b.S));
    }

    void add(T a, T b) {
        if (!isMin)
            a *= -1, b *= -1;
        P line(a, b);
        if (empty()) {
            H.emplace_front(line);
            return;
        }
        if (H.front().F <= a) {
            if (H.front().F == a) {
                if (H.front().S <= b)
                    return;
                H.pop_front();
            }
            while (H.size() >= 2 && check(line, H.front(), H[1]))
                H.pop_front();
            H.emplace_front(line);
        } else {
            assert(a <= H.back().F);
            if (H.back().F == a) {
                if (H.back().S <= b)
                    return;
                H.pop_back();
            }
            while (H.size() >= 2 && check(H[H.size() - 2], H.back(), line))
                H.pop_back();
            H.emplace_back(line);
        }
    }

    inline T get_y(const P &a, const T &x) {
        return a.F * x + a.S;
    }

    T query(T x) {
        assert(!empty());
        int l = -1, r = H.size() - 1;
        while (l + 1 < r) {
            int m = (l + r) >> 1;
            if (get_y(H[m], x) >= get_y(H[m + 1], x))
                l = m;
            else
                r = m;
        }
        if (isMin)
            return get_y(H[r], x);
        return -get_y(H[r], x);
    }

    T query_monotone_inc(T x) {
        assert(!empty());
        while (H.size() >= 2 && get_y(H.front(), x) >= get_y(H[1], x))
            H.pop_front();
        if (isMin)
            return get_y(H.front(), x);
        return -get_y(H.front(), x);
    }

    T query_monotone_dec(T x) {
        assert(!empty());
        while (H.size() >= 2 && get_y(H.back(), x) >= get_y(H[H.size() - 2], x))
            H.pop_back();
        if (isMin)
            return get_y(H.back(), x);
        return -get_y(H.back(), x);
    }

#undef F
#undef S
};

/**
 * @brief Convex Hull Trick Monotone
 */

Back to top page