【bzoj1132】[POI2008]Tro 计算几何
题目描述
平面上有N个点. 求出所有以这N个点为顶点的三角形的面积和 N<=3000
输入
第一行给出数字N,N在[3,3000] 下面N行给出N个点的坐标,其值在[0,10000]
输出
保留一位小数,误差不超过0.1
样例输入
5
0 0
1 2
0 2
1 0
1 1
样例输出
7.0
题解
计算几何
考虑到所求的所有三角形的面积之和为$\sum\limits_{i<j<k}|(y_j-y_i)*(x_k-x_i)-(y_k-y_i)*(x_j-x_i)|$,这样直接计算的时间复杂度是$O(n^3)$的。
如果我们先枚举$i$,并计算出以$P_i$为原点的其它点的相对坐标,那么要求的就是$\sum\limits_{i<j<k}|y_j*x_k-y_k*x_j|$,注意这里有绝对值符号,为了去掉绝对值,需要满足在枚举$i$时,对于任意的$i<j<k$均有$i\to j$在$i\to k$的逆时针方向。所以我们把所有点按照$x$排序,那么$j$和$k$就都在$i$右侧,只需要再将$i$右侧的点按照与$i$连线的斜率排序即可。
去掉绝对值后即求$\sum\limits_{j=i+1}^n(y_j*\sum\limits_{k=j+1}^nx_k-\sum\limits_{k=j+1}^ny_k*x_j)$,维护两个坐标的后缀和,扫一遍即可出解。
时间复杂度$O(n^2\log n)$,瓶颈在于排序。
本题卡精(卡atan2),因此必须按照横坐标、斜率排序以避免精度问题。另外需要开long long。
#include <cmath> #include <cstdio> #include <algorithm> #define N 3010 using namespace std; typedef long long ll; struct data { ll x , y; data(ll a = 0 , ll b = 0) {x = a , y = b;} data operator-(const data &a)const {return data(x - a.x , y - a.y);} bool operator<(const data &a)const {return y * a.x < x * a.y;} }a[N] , t[N]; ll sx[N] , sy[N]; bool cmp(data a , data b) { return a.x == b.x ? a.y < b.y : a.x < b.x; } int main() { int n , i , j; ll ans = 0; scanf("%d" , &n); for(i = 1 ; i <= n ; i ++ ) scanf("%lld%lld" , &a[i].x , &a[i].y); sort(a + 1 , a + n + 1 , cmp); for(i = 1 ; i <= n ; i ++ ) { for(j = i + 1 ; j <= n ; j ++ ) t[j] = a[j] - a[i]; sort(t + i + 1 , t + n + 1); for(j = n ; j > i ; j -- ) { sx[j] = sx[j + 1] + t[j].x , sy[j] = sy[j + 1] + t[j].y; ans += t[j].x * sy[j + 1] - t[j].y * sx[j + 1]; } } printf("%lld.%lld\n" , ans / 2 , ans % 2 * 5); return 0; }