bzoj1914 [Usaco2010 OPen]Triangle Counting 数三角形 计算机和

本文介绍了一个USACO比赛题目——数三角形的问题,并提供了详细的解决方案。该问题要求计算平面上N个点构成的三角形中,完全包含原点的“黄金三角形”的数量。文章给出了基于极角排序和双指针技巧的高效算法。

[Usaco2010 OPen]Triangle Counting 数三角形

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Description

在一只大灰狼偷偷潜入Farmer Don的牛群被群牛发现后,贝西现在不得不履行着她站岗的职责。从她的守卫塔向下瞭望简直就是一件烦透了的事情。她决定做一些开发智力的小练习,防止她睡着了。想象牧场是一个X,Y平面的网格。她将N只奶牛标记为1…N (1 <= N <= 100,000),每只奶牛的坐标为X_i,Y_i (-100,000 <= X_i <= 100,000;-100,000 <= Y_i <= 100,000; 1 <= i <=N)。然后她脑海里想象着所有可能由奶牛构成的三角形。如果一个三角形完全包含了原点(0,0),那么她称这个三角形为“黄金三角形”。原点不会落在任何一对奶牛的连线上。另外,不会有奶牛在原点。给出奶牛的坐标,计算出有多少个“黄金三角形”。顺便解释一下样例,考虑五只牛,坐标分别为(-5,0), (0,2), (11,2), (-11,-6), (11,-5)。下图是由贝西视角所绘出的图示。 

Input

第一行:一个整数: N 第2到第N+1行: 每行两个整数X_i,Y_i,表示每只牛的坐标

Output

* 第一行: 一行包括一个整数,表示“黄金三角形的数量”

Sample Input

5
-5 0
0 2
11 2
-11 -6
11 -5



Sample Output

5

HINT

 

题解:复杂度是极角排序的复杂度吧,双指针。

 1 #include<cstring>
 2 #include<cmath>
 3 #include<iostream>
 4 #include<algorithm>
 5 #include<cstdio>
 6 
 7 #define ll long long
 8 #define N 100007
 9 using namespace std;
10 inline int read()
11 {
12     int x=0,f=1;char ch=getchar();
13     while(!isdigit(ch)){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
14     while(isdigit(ch)){x=(x<<1)+(x<<3)+ch-'0';ch=getchar();}
15     return x*f;
16 }
17 
18 int n;
19 ll ans;
20 struct Node
21 {
22     int x,y;
23     double angle;
24     friend inline bool operator<(Node x,Node y)
25     {
26         return x.angle<y.angle;
27     }
28     friend inline ll operator*(Node x,Node y)
29     {
30         return (ll)x.x*y.y-(ll)x.y*y.x;
31     }
32 }a[N];
33 
34 void solve()
35 {
36     int r=1,t=0;
37     for (int i=1;i<=n;i++)
38     {
39         while((r%n+1)!=i&&a[i]*a[r%n+1]>=0) t++,r=r%n+1;
40         ans+=(ll)t*(t-1)/2;
41         t--;
42     }
43 }
44 int main()
45 {
46     n=read();
47     for (int i=1;i<=n;i++)
48     {
49         a[i].x=read(),a[i].y=read();
50         a[i].angle=atan2(a[i].y,a[i].x);
51     }
52     sort(a+1,a+n+1);
53     solve();
54     printf("%lld",(ll)n*(n-1)*(n-2)/6-ans);
55 }
56 #undef N

 

转载于:https://www.cnblogs.com/fengzhiyuan/p/8745076.html

题目描述 牛牛她的朋友们正在玩一个有趣的游戏,他们需要构建一个有 $n$ 个节的无向图,每个节都有一个唯一的编号并且编号从 $1$ 到 $n$。他们需要从节 $1$ 到节 $n$ 找到一条最短路径,其中路径长度是经过的边权的。为了让游戏更有趣,他们决定在图上添加一些额外的边,这些边的权值都是 $x$。他们想知道,如果他们添加的边尽可能少,最短路径的长度最多会增加多少。 输入格式 第一行包含两个正整 $n$ $m$,表示节。 接下来 $m$ 行,每行包含三个整 $u_i,v_i,w_i$,表示一条无向边 $(u_i,v_i)$,权值为 $w_i$。 输出格式 输出一个整,表示最短路径的长度最多会增加多少据范围 $2 \leq n \leq 200$ $1 \leq m \leq n(n-1)/2$ $1 \leq w_i \leq 10^6$ 输入样例 #1: 4 4 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 1 5 输出样例 #1: 5 输入样例 #2: 4 3 1 2 1 2 3 2 3 4 3 输出样例 #2: 2 算法 (BFS+最短路) $O(n^3)$ 我们把问题转化一下,假设原图中没有添加边,所求的就是 $1$ 到 $n$ 的最短路,并且我们已经求出了这个最短路的长度 $dis$。 接下来我们从小到大枚举边权 $x$,每次将 $x$ 加入图中,然后再次求解 $1$ 到 $n$ 的最短路 $dis'$,那么增加的最短路长度就是 $dis'-dis$。 我们发现,每次加入一个边都需要重新求解最短路。如果我们使用 Dijkstra 算法的话,每次加入一条边需要 $O(m\log m)$ 的时间复杂度,总的时间复杂度就是 $O(m^2\log m)$,无法通过本题。因此我们需要使用更优秀的算法。 观察到 $n$ 的范围比较小,我们可以考虑使用 BFS 求解最短路。如果边权均为 $1$,那么 BFS 可以在 $O(m)$ 的时间复杂度内求解最短路。那么如果我们只是加入了一条边的话,我们可以将边权为 $x$ 的边看做 $x$ 条边的组合,每次加入该边时,我们就在原始图上添加 $x$ 条边,边权均为 $1$。这样,我们就可以使用一次 BFS 求解最短路了。 但是,我们不得不考虑加入多条边的情况。如果我们还是将边权为 $x$ 的边看做 $x$ 条边的组合,那么我们就需要加入 $x$ 条边,而不是一条边。这样,我们就不能使用 BFS 了。 但是,我们可以使用 Floyd 算法。事实上,我们每次加入边时,只有边权等于 $x$ 的边会发生变化。因此,如果我们枚举边权 $x$ 时,每次只需要将边权等于 $x$ 的边加入图中,然后使用 Floyd 算法重新计算最短路即可。由于 Floyd 算法的时间复杂度为 $O(n^3)$,因此总的时间复杂度为 $O(n^4)$。 时间复杂度 $O(n^4)$ 空间复杂度 $O(n^2)$ C++ 代码 注意:Floyd算法计算任意两之间的最短路径,只需要在之前的路径基础上加入新的边构成的新路径进行更新即可。
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