POJ3090 Visible Lattice Points

题目
在这里插入图片描述
输入n,问从坐标(0,0)点能看到多少点,点的坐标范围是0<=(x,y)<=n
只有一个点没有被另一个点挡住才能看到。
如上图,n=5的时候,能看到21个点
Input
第一行输入t,表示样例个数。1<=t<=1000 接下来t行,每行输入一个正整数n 。 1<=n<=1000
Output
输出n行三列。 第一列从1到n表示第i个样例,第二列输出n,第三列输出能看到的点的个数
Sample Input
4
2
4
5
231
Sample Output
1 2 5
2 4 13
3 5 21
4 231 32549

我是这么想的,连接原点和可以看到的点,并延长,延长线上的点是看不到的,打表处理。
在这里插入图片描述
只画了一半,这个图关于主对角线对称
A点放在哪里都可以,为了打表方便,我把A点放在左上角,也就是把上图顺时针旋转90度

#include <stdio.h>
int vis[1010][1010]={0};
int main()
{
	for(int i=0;i<1001;i++)  //按行遍历
		for(int j=i+1;j<1001;j++)  //只遍历一半,所以从j=i+1开始(不包含主对角线,若想把主对角线包括进去从j=i开始,最后输出结果也要改)
			if(vis[i][j]==0)  //可到达的标为0
				for(int k=j+j,l=i+i;k<1001&&l<1001;k+=j,l+=i)  //找延长线上的点
				    vis[l][k]=1;  //不可到达的标为1
	int t,n,sum=0;
	scanf("%d",&t);
	for(int k=1;k<=t;k++)
	{
		sum=0;
		scanf("%d",&n);
		for(int i=0;i<=n;i++)
		    for(int j=i+1;j<=n;j++)
		        if(vis[i][j]==0)
		            sum++;
		printf("%d %d %d\n",k,n,sum*2+1);  //+1加的是主对角线上的点
	}
	return 0;
}
这是一道比较经典的计数题。题目描述如下: 给定一个 $n \times n$ 的网格图,其中一些格子被标记为障碍。一个连通块是指一些被标记为障碍的格子的集合,满足这些格子在网格图中连通。一个格子是连通的当且仅当它与另一个被标记为障碍的格子在网格图中有公共边。 现在,你需要计算在这个网格图中,有多少个不同的连通块,满足这个连通块的大小(即包含的格子数)恰好为 $k$。 这是一道比较经典的计数题,一般可以通过计算生成函数的方法来解决。具体来说,我们可以定义一个生成函数 $F(x)$,其中 $[x^k]F(x)$ 表示大小为 $k$ 的连通块的个数。那么,我们可以考虑如何计算这个生成函数。 对于一个大小为 $k$ 的连通块,我们可以考虑它的形状。具体来说,我们可以考虑以该连通块的最左边、最上边的格子为起,从上到下、从左到右遍历该连通块,把每个格子在该连通块中的相对位置记录下来。由于该连通块的大小为 $k$,因此这些相对位置一定是 $(x,y) \in [0,n-1]^2$ 中的 $k$ 个不同。 现在,我们需要考虑如何计算这些对应的连通块是否合法。具体来说,我们可以考虑从左到右、从上到下依次处理这些,对于每个 $(x,y)$,我们需要考虑它是否能够与左边的和上边的连通。具体来说,如果 $(x-1,y)$ 和 $(x,y)$ 都在该连通块中且它们在网格图中有公共边,那么它们就是连通的;同样,如果 $(x,y-1)$ 和 $(x,y)$ 都在该连通块中且它们在网格图中有公共边,那么它们也是连通的。如果 $(x,y)$ 与左边和上边的都不连通,那么说明这个不属于该连通块。 考虑到每个最多只有两个方向需要检查,因此时间复杂度为 $O(n^2 k)$。不过,我们可以使用类似于矩阵乘法的思想,将这个过程优化到 $O(k^3)$ 的时间复杂度。 具体来说,我们可以设 $f_{i,j,k}$ 表示状态 $(i,j)$ 所代表的在连通块中,且连通块的大小为 $k$ 的方案数。显然,对于一个合法的 $(i,j,k)$,我们可以考虑 $(i-1,j,k-1)$ 和 $(i,j-1,k-1)$ 这两个状态,然后把 $(i,j)$ 加入到它们所代表的连通块中。因此,我们可以设计一个 $O(k^3)$ 的 DP 状态转移,计算 $f_{i,j,k}$。 具体来说,我们可以考虑枚举连通块所包含的最右边和最下边的格子的坐标 $(x,y)$,然后计算 $f_{x,y,k}$。对于一个合法的 $(x,y,k)$,我们可以考虑将 $(x,y)$ 所代表的加入到 $(x-1,y,k-1)$ 和 $(x,y-1,k-1)$ 所代表的连通块中。不过,这里需要注意一个细节:如果 $(x-1,y)$ 和 $(x,y)$ 在网格图中没有相邻边,那么它们不能算作连通的。因此,我们需要特判这个情况。 最终,$f_{n,n,k}$ 就是大小为 $k$ 的连通块的个数,时间复杂度为 $O(n^2 k + k^3)$。 参考代码:
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