NOIP2010普及组 导弹拦截
导弹拦截
经过11 年的韬光养晦,某国研发出了一种新的导弹拦截系统,凡是与它的距离不超过其工作半径的导弹都能够被它成功拦截。当工作半径为0 时,则能够拦截与它位置恰好相同的导弹。但该导弹拦截系统也存在这样的缺陷:每套系统每天只能设定一次工作半径。而当天的使用代价,就是所有系统工作半径的平方和。
某天,雷达捕捉到敌国的导弹来袭。由于该系统尚处于试验阶段,所以只有两套系统投入工作。如果现在的要求是拦截所有的导弹,请计算这一天的最小使用代价。
数据范围
对于10%的数据,N = 1
对于20%的数据,1 ≤ N ≤ 2
对于40%的数据,1 ≤ N ≤ 100
对于70%的数据,1 ≤ N ≤ 1000
对于100%的数据,1 ≤ N ≤ 100000,且所有坐标分量的绝对值都不超过1000。
第一行包含4 个整数x1、y1、x2、y2,每两个整数之间用一个空格隔开,表示这两套导弹拦截系统的坐标分别为(x1, y1)、(x2, y2)。
第二行包含1 个整数N,表示有N 颗导弹。接下来N 行,每行两个整数x、y,中间用一个空格隔开,表示一颗导弹的坐标(x, y)。不同导弹的坐标可能相同。
输出只有一行,包含一个整数,即当天的最小使用代价。
0 0 10 0
2
-3 3
10 0
18
两个点(x1, y1)、(x2, y2)之间距离的平方是(x1− x2)^2+(y1−y2)^2。
两套系统工作半径r1、r2 的平方和,是指r1、r2 分别取平方后再求和,即r1^2+r2^2。
【样例说明】
样例1中要拦截所有导弹,在满足最小使用代价的前提下,两套系统工作半径的平方分别为18和0。
算法分析
参考
https://blog.csdn.net/yuyanggo/article/details/48739029
http://hzwer.com/44.html
假设两个导弹系统为p1、p2,那么我们可以通过枚举两个导弹系统的半径,寻找最小值消耗值。
导弹系统的半径必然是系统所在位置与某一导弹的连线,基于此,p1的可能半径就只有n种,现在的问题就是枚举p1的半径之后,如何得到p2的半径呢?
我们把所有的导弹按其坐标点到p1的距离从大到小进行排序,若选择 k 号点到p1的距离作为半径,那么k点之后的点都能被p1击落。而k点之前的点p1是无法拦截的,只能由p2击落,于是,p2的半径即为前 k-1个点到 p2 的最大半径。
这道题有一个难点:如何寻找“前 k-1个点到 p2 的最大半径”。若是每当确定k点位置后,再来一次循环去寻找前k-1个点到p2的最大距离,那么整个算法的时间复杂度将会达到N^2级别,提交OJ时会超时。如何解决呢?
其实,上述算法描述中已经隐约暗示了解决方式。上述算法描述中,为何非要从距离p1最远的那个点开始枚举k呢?从距离p1最远的点开始枚举,一开始的时候p1负责拦截所有导弹,p2是不拦截任何导弹的,也就是p2的工作半径是0.然后随着枚举的继续,k每次挪动一个位置,p2拦截的导弹也会增多一枚。仅仅增多一枚导弹,很容易判断出新状态下p2拦截区域的最大工作半径。所以,必须要让p2一开始是不拦截任何导弹,然后p2拦截的导弹数量逐渐增加。
1 #include<stdio.h> 2 #include<stdlib.h> 3 struct obj 4 { 5 int d1,d2; //d1和d2分别表示某一个导弹距离p1和p2的距离的平方 6 }; 7 int cmp(const void *a,const void *b)//按照D[i].d1从大到小排序 8 { 9 struct obj *x,*y; 10 x=(struct obj*)a; 11 y=(struct obj*)b; 12 return y->d1 - x->d1; 13 } 14 int main(int argc, char *argv[]) 15 { 16 int x1,y1,x2,y2,x,y,N; 17 struct obj D[100005];//存储所有的导弹 18 int i,j; 19 int r1,r2,cost,minCost=-1; 20 21 scanf("%d%d%d%d",&x1,&y1,&x2,&y2); 22 scanf("%d",&N); 23 for(i=0;i<N;i++) 24 { 25 scanf("%d%d",&x,&y); 26 D[i].d1=(x-x1)*(x-x1)+(y-y1)*(y-y1); 27 D[i].d2=(x-x2)*(x-x2)+(y-y2)*(y-y2); 28 } 29 30 qsort(D,N,sizeof(D[0]),cmp);//按照D[i].d1从大到小排序 31 /*for(i=0;i<N;i++) 32 printf("%d %d\n",D[i].d1,D[i].d2);*/ 33 34 //第一种极限情况:所有导弹均由p1系统拦截 35 r2=0; 36 r1=D[0].d1; 37 minCost=r1+r2; 38 39 r2=D[0].d2; 40 for(i=1;i<N;i++)//从D[0]~D[i-1]由p2拦截,D[i]~D[n-1]由p1拦截 41 { 42 r1=D[i].d1; 43 if(r2<D[i-1].d2) r2=D[i-1].d2; 44 cost=r1+r2; 45 if(cost<minCost) minCost=cost; 46 } 47 48 //第二种极限情况:所有导弹均由p2拦截 49 r1=0; 50 if(r2<D[N-1].d2) r2=D[N-1].d2; 51 cost=r1+r2; 52 if(cost<minCost) minCost=cost; 53 54 printf("%d\n",minCost); 55 return 0; 56 }
下面这个代码比较简洁,可以参考一下。
设拦截系统为 a , b
按照导弹到其中一个拦截系统 a 的距离排序,将离 a 最近的 i 个导弹都交给 a ,其余给 b
倒序枚举断点,每次更新答案
1 #include<cstdio> 2 #include<iostream> 3 #include<algorithm> 4 using namespace std; 5 6 #define inf 1000000000 7 #define ll long long 8 9 struct data 10 { 11 int x,y,s1,s2; 12 }a[100005]; 13 14 int n,x1,y1,x2,y2; 15 int mn=inf; 16 17 bool cmp(data a,data b)//结构体比较函数,可以理解为定义小于号,即a.s1<b.s1时return 1 否则return 0 18 { 19 return a.s1<b.s1; 20 } 21 int main() 22 { 23 scanf("%d%d%d%d",&x1,&y1,&x2,&y2); 24 scanf("%d",&n); 25 for(int i=1;i<=n;i++) 26 { 27 scanf("%d%d",&a[i].x,&a[i].y); 28 a[i].s1=(a[i].x-x1)*(a[i].x-x1)+(a[i].y-y1)*(a[i].y-y1);//计算距离。注意:这里没有开平方 29 a[i].s2=(a[i].x-x2)*(a[i].x-x2)+(a[i].y-y2)*(a[i].y-y2); 30 } 31 sort(a+1,a+n+1,cmp);//对a[1]~a[n]进行排序,按照a[i].s1升序排序 32 33 int rb=0; 34 a[n+1].s2=0; 35 for(int i=n;i>0;i--)//从离a最远的导弹开始枚举 36 { 37 rb=max(a[i+1].s2,rb);//将i+1号导弹交给系统b,更新系统b的半径 38 mn=min(mn,a[i].s1+rb);//更新答案 39 } 40 41 //一种极限情况 42 rb=max(a[1].s2,rb);//将所有导弹交给系统b,更新系统b的半径 43 mn=min(mn,0+rb);//更新答案 44 45 printf("%d",mn); 46 return 0; 47 }