Codeforces 437E The Child and Polygon(区间DP) 2017/1/10

本文介绍了一种计算简单多边形划分成非零面积三角形的方法。通过区间动态规划算法,利用向量叉积判断顶点顺序,实现多边形的有效划分,并提供了完整的C++代码实现。

题目链接:见这里
题意:现在有一个简单多边形,问有多少种划分方式,使得这个多边形被划分成数个面积不为0的三角形。
每个划分方式需要满足以下条件:
.每个三角形的顶点都必须是原多边形的一个顶点。
.多边形的每个边不能同时作为多个三角形的边。
.任意两个三角形面积交为0,所有三角形面积和为多边形面积。
.每个三角形都必须在多边形内部
.三角形的每一边必须包含多边形的两个顶点
输出划分方案数。
数据
多边形顶点数n(3 <= n <= 200), 接下来n行每行一个xi, yi, (|xi|,|yi| <= 1e7)表示按顺时针或逆时针方向的第i个顶点。
方案数mod (1e9+7)。
分析:首先要理解向量叉积的性质,一开始将给出的点转换成顺时针,然后用区间dp计算。dp[i][j]表示从点i到点j可以有dp[i][j]种切割方法。然后点i和点j是否可以做为切割线,要经过判断,即在i和j中选择的话点k的话,点k要在i,j的逆时针方。

代码如下:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const LL mod = 1e9 + 7;
const int N = 205;
struct Point{
    LL x, y;
    Point(){}
    Point(LL x, LL y) : x(x), y(y) {}
    void read(){
        scanf("%lld%lld", &x, &y);
    }
}p[N];
Point operator -(const Point &a, const Point &b){
    return Point(a.x-b.x, a.y-b.y);
}
LL operator * (const Point &a, const Point &b){
    return a.x * b.y - a.y * b.x;
}
int n;
LL dp[N][N];
void pre_init(){
    scanf("%d", &n);
    for(int i = 0; i < n; i++) p[i].read();
    memset(dp, -1, sizeof(dp));
    LL tmp = 0;
    p[n] = p[0];
    for(int i = 0; i < n; i++){
        tmp += p[i] * p[i + 1];
    }
    if(tmp < 0) reverse(p, p + n);
}
LL dfs(int l, int r){
    if(dp[l][r] != -1) return dp[l][r];
    LL &ans = dp[l][r];
    ans = 0;
    if(r - l == 1) return ans = 1;
    for(int i = l + 1; i < r; i++){
        if((p[l] - p[r]) * (p[i] - p[r]) > 0){
            ans = (ans + dfs(l, i) * dfs(i, r) % mod ) % mod;
        }
    }
    return ans;
}
int main()
{
    pre_init();
    cout << dfs(0, n - 1) << endl;
}
区间DP是一种动态规划的方法,用于解决区间范围内的问题。在Codeforces竞赛中,区间DP经常被用于解决一些复杂的字符串或序列相关的问题。 在区间DP中,dp[i][j]表示第一个序列前i个元素和第二个序列前j个元素的最优解。具体的转移方程会根据具体的问题而变化,但是通常会涉及到比较两个序列的元素是否相等,然后根据不同的情况进行状态转移。 对于区间长度为1的情况,可以先进行初始化,然后再通过枚举区间长度和区间左端点,计算出dp[i][j]的值。 以下是一个示例代码,展示了如何使用区间DP来解决一个字符串匹配的问题: #include <cstdio> #include <cstring> #include <string> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int maxn=510; const int inf=0x3f3f3f3f; int n,dp[maxn][maxn]; char s[maxn]; int main() { scanf("%d", &n); scanf("%s", s + 1); for(int i = 1; i <= n; i++) dp[i][i] = 1; for(int i = 1; i <= n; i++) { if(s[i] == s[i - 1]) dp[i][i - 1] = 1; else dp[i][i - 1] = 2; } for(int len = 3; len <= n; len++) { int r; for(int l = 1; l + len - 1 <= n; l++) { r = l + len - 1; dp[l][r] = inf; if(s[l] == s[r]) dp[l][r] = min(dp[l + 1][r], dp[l][r - 1]); else { for(int k = l; k <= r; k++) { dp[l][r] = min(dp[l][r], dp[l][k] + dp[k + 1][r]); } } } } printf("%d\n", dp[n]); return 0; } 希望这个例子能帮助你理解区间DP的基本思想和应用方法。如果你还有其他问题,请随时提问。
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