poj 2826 An Easy Problem?! (线段相交判定)

本文介绍了一道编程题的解决方法,该题旨在通过判断两条线段是否相交来计算它们组成的图形能容纳多少雨水。文章详细解析了如何处理特殊情况,并提供了完整的代码实现。

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An Easy Problem?!
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Description

It's raining outside. Farmer Johnson's bull Ben wants some rain to water his flowers. Ben nails two wooden boards on the wall of his barn. Shown in the pictures below, the two boards on the wall just look like two segments on the plane, as they have the same width. 

Your mission is to calculate how much rain these two boards can collect. 

Input

The first line contains the number of test cases. 
Each test case consists of 8 integers not exceeding 10,000 by absolute value,  x 1y 1x 2y 2x 3y 3x 4y 4. ( x 1y 1), ( x 2y 2) are the endpoints of one board, and ( x 3y 3), ( x 4y 4) are the endpoints of the other one. 

Output

For each test case output a single line containing a real number with precision up to two decimal places - the amount of rain collected. 

Sample Input

2
0 1 1 0
1 0 2 1

0 1 2 1
1 0 1 2

Sample Output

1.00
0.00

Source

POJ Monthly--2006.04.28, Dagger@PKU_RPWT

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题目大意:两条线段组成一个图形,能容纳多少雨水。提示一下,水是从天空垂直落下的。

题解:线段相交判定。

首先要考虑两个线段没有交点的情况。

其次需要注意斜率不存在,和各种分母为0的情况。

精度控制一定要选好

还要考虑一条直线直接覆盖住一条直线的情况

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#define N 100
#define eps 1e-12
#define inf 1000000000
using namespace std;
int n;
struct point{
	double x,y;
	point (double X=0,double Y=0){
		x=X,y=Y;
	}
	point operator - (point b){
		return point (x-b.x,y-b.y);
	}
	point operator + (point b){
		return point (x+b.x,y+b.y);
	}
	point operator * (double t){
		return point (x*t,y*t);
	}
}a[N],b[N];
typedef point vector;
int dcmp(double x)
{
	if (fabs(x)<eps) return 0;
	return x<0?-1:1;
}
double cross(vector a,vector b)
{
	return a.x*b.y-a.y*b.x;
}
bool segment(point a1,point a2,point b1,point b2)
{
	if (min(a1.x,a2.x)>max(b1.x,b2.x)||min(a1.y,a2.y)>max(b1.y,b2.y)||min(b1.x,b2.x)>max(a1.x,a2.x)||min(b1.y,b2.y)>max(a1.y,a2.y)) return 0;
	double c1=cross(a2-a1,b1-a1),c2=cross(a2-a1,b2-a1),
	    c3=cross(b2-b1,a1-b1),c4=cross(b2-b1,a2-b1);
    return dcmp(c1)*dcmp(c2)<=0&&dcmp(c3)*dcmp(c4)<=0;
}
point getans(point a1,point a2,point b1,point b2)
{
	vector u=a1-b1,v=a2-a1,w=b2-b1;
	if (dcmp(cross(v,w))==0)  return point(-inf,-inf);
	double t=cross(w,u)/cross(v,w);
	return a1+v*t;
}
int main()
{
   scanf("%d",&n);
   for (int l=1;l<=n;l++){
   	   for (int i=1;i<=2;i++) 
   	    scanf("%lf%lf",&a[i].x,&a[i].y);
   	   for (int i=1;i<=2;i++)
   	    scanf("%lf%lf",&b[i].x,&b[i].y);
   	   if (!segment(a[1],a[2],b[1],b[2])) {
   	   	    printf("0.00\n");
   	   	    continue;
		  }
	   if (a[2].y<a[1].y) swap(a[2],a[1]);
	   if (b[2].y<b[1].y) swap(b[2],b[1]);
	   if (a[2].y==a[1].y||b[2].y==b[1].y) {
	   	 printf("0.00\n");
	   	 continue;
	   }
	   point now=getans(a[1],a[2],b[1],b[2]);
	   if (now.x==-inf&&now.y==-inf) {
	   	printf("0.00\n");
	   	continue;
	   }
	   double h=min(b[2].y-now.y,a[2].y-now.y);
	   if (dcmp(h)<=0) {
	   	  printf("0.00\n");
	   	  continue;
	   }
	   if (b[2].y>a[2].y) 
	    for (int i=1;i<=2;i++)
	     swap(a[i],b[i]);
	   double k=0,b1=0,t=0,dis=0;
	   if (a[1].x!=a[2].x) {
	      k=(a[2].y-a[1].y)/(a[2].x-a[1].x);
	      double k1=(b[2].y-b[1].y)/(b[2].x-b[1].x);
	      if (dcmp(k)==0||dcmp(k1)==0) {
	      	printf("0.00\n");
	      	continue;
		  }
	      b1=a[1].y-k*a[1].x;
	      t=(b[2].y-b1)/k;
	      point c; c.x=b[2].x; c.y=1000000;
	      if (segment(b[2],c,a[1],a[2])) {
	      	printf("0.00\n");
	      	continue;
		  }
	      dis=fabs(b[2].x-t);
	   }
	   else dis=fabs(b[2].x-a[2].x);
	   printf("%.2lf\n",fabs(dis*h/2));
   }
}



<think>嗯,我现在要解决POJ上的3417题,题目是关于Dark roads和Network的。首先,我需要仔细理解题目内容,可能还需要翻译一下。不过用户已经要求翻译题目了,那可能他需要先了解题目大意。那我先看看原题。 题目大意是说,Y岛由许多城市和道路组成,这些道路可能连接不同的城市,也可能连接同一个城市形成环。不过,整个网络是连通的,也就是说所有城市都是可以互相到达的。最近,他们决定修建一条快速路,这条快速路属于Dark roads,也就是所谓的“暗道”。但是,由于资金问题,他们只能修建恰好一条这样的快速路。不过,这条快速路必须满足特定的条件:如果这条快速路被移除之后,剩下的网络会被分割成两个或多个不连通的部分。换句话说,这条快速路必须是当前网络中的一个桥(即,如果移除该边,图的连通性会被破坏)。 那么,现在的问题是要找出当前网络中这样的桥的数量。也就是,计算原图中有多少个边是桥。因为这些边一旦被移除,整个图就不再连通,所以这些边都是必须的,不能被任何其他路径替代。所以,每一条这样的边都可以作为候选的Dark road,也就是需要统计这样的边的数量。 不过,题目中的描述可能需要注意一些细节。例如,题目中的“暗路”只能建一条,但问题可能要求的是计算现有的桥的数量,因为每座桥都是可能的候选。例如,题目可能需要我们求出在原始网络中存在多少这样的边,使得如果在这条边上建了暗路,那么当这条暗路被移除后,网络就不再连通。所以,这实际上等同于计算图中的桥的数目。 那如何计算图中的桥的数量呢?通常,这可以通过Tarjan算法来实现。Tarjan算法可以在线性时间内找到图中的所有桥。算法的大致思想是使用深度优先搜索(DFS),并为每个节点维护发现时间和low值。low值表示该节点能回溯到的最早的节点的时间戳。如果对于某条边u→v,发现u的发现时间小于v的low值,那么这条边就是桥,因为v无法通过其他路径回到u或更早的节点。 所以,具体的步骤可能是这样的: 1. 输入数据:首先读取N和M,表示有N个城市和M条边。城市编号从0到N-1。 2. 构建图:将所有的边构建成一个无向图。 3. 应用Tarjan算法找出所有的桥。 4. 输出桥的总数。 需要注意的是,图中的边是无向的,所以在处理的时候要避免重复处理,比如每条边处理两次。在Tarjan算法中,通常会记录父节点,避免回头访问父节点而误判。 举个例子,比如测试样例中的输入: 比如样例输入: 3 3 0 1 0 2 1 2 这个图中有三个顶点,构成一个环。每条边都不是桥,所以桥的数量是0,所以输出应该是0。另一个例子可能是: 比如输入: 4 4 0 1 0 2 1 2 2 3 这个图中,边2-3是桥,其他三条边构成环。所以桥的数量是1,输出1。 那现在,我需要确保我的思路是正确的,并且能够正确应用Tarjan算法来找到桥的数量。 另外,题目中的数据规模如何呢?题目中给出的是城市数目N (N <= 10^5)吗?或者可能看原题的数据范围。原题POJ 3417的数据范围是:城市数N和边数M的范围是1 ≤ N ≤ 10^5,0 ≤ M ≤ 10^5。这个时候,使用传统的递归DFS可能会导致栈溢出问题,因为递归深度可能达到1e5层,这会导致栈空间不足,从而运行时错误。这时候,需要使用非递归的DFS实现,或者改用其他方法,比如并查集? 但Tarjan算法的时间复杂度是O(N+M),对于1e5的数据来说,应该是可以接受的。但是递归DFS可能会有问题,因为系统栈的大小可能不够。因此,可能需要用非递归的方式实现Tarjan算法。 不过,在实际编程中,特别是POJ这样的平台,可能需要考虑这一点。例如,在C++中,如果递归深度过深,会导致栈溢出。这时候,可能需要调整栈的大小,或者使用非递归的DFS。或者,可能题目中的实际数据没有这么严格,所以递归也能通过? 不过对于这个问题来说,正确的做法应该是在代码中使用Tarjan算法,并且处理大规模数据时避免栈溢出。例如,在Java中,线程的栈大小可以通过设置-Xss参数来增加,但在编程比赛中可能无法修改。因此,这种情况下可能需要用非递归的Tarjan算法。 综上,题目的解法是使用Tarjan算法找到图中的桥的数量,输出这个数目。因此,用户的问题的答案应该是,题目要求计算给定无向图中的桥的数量,而解题思路是应用Tarjan算法来找桥。</think>### 题目翻译 **题目来源**:POJ 3417 **题目名称**:暗路与网络(Dark roads) **问题描述**: Y岛由若干城市和连接它们的道路组成。道路可能连接同一对城市(形成环),但整个网络是连通的(即任意两个城市之间均可相互到达)。Y岛计划修建一条快速路作为“暗路”。暗路需满足以下条件:如果移除该暗路,剩余道路无法保持网络连通(即被分割为至少两个不连通的子网络)。 你的任务是:计算当前网络中符合暗路条件的道路数量(即原图中桥的数量)。 **输入格式**: - 输入包含多组测试数据。 - 每组数据首行为两个整数 `N` 和 `M`(1 ≤ N ≤ 10^5,0 ≤ M ≤ 10^5),分别表示城市数和道路数。 - 接下来 `M` 行,每行两个整数 `A` 和 `B`(0 ≤ A, B < N),表示城市 `A` 与 `B` 之间有一条道路。 **输出格式**: - 对于每组数据,输出符合条件的暗路数量(即桥的数量)。 ### 题目解法思路 **核心问题**:计算无向图中的桥(即删除后导致图不连通的边)。 **算法选择**:使用 **Tarjan算法** 在 O(N + M) 时间复杂度内找出所有桥。 **关键步骤**: 1. **构建图**:将输入道路存储为邻接表。 2. **Tarjan算法**: - 通过深度优先搜索(DFS)遍历图。 - 维护每个节点的发现时间 `disc[]` 和能回溯到的最早节点时间 `low[]`。 - 若边 `u→v` 满足 `disc[u] < low[v]`,则该边为桥。 3. **处理大规模数据**:递归DFS可能导致栈溢出,需改用非递归实现或确保栈空间足够。 **示例说明**: - 输入: ``` 3 3 0 1 0 2 1 2 ``` 三条边构成环,无桥,输出 `0`。 - 输入: ``` 4 4 0 1 0 2 1 2 2 3 ``` 边 `2-3` 是桥,输出 `1`。 **注意事项**:需处理大量数据时,注意递归深度问题,优先采用非递归DFS或优化实现。
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