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本文介绍了一种求解点集中三点形成的三角形中最大最小距离的算法。首先给出了一种基于角度排序和单调队列的O(n²logn)解决方案,并讨论了共线情况的处理。随后介绍了使用bitset优化后的解决方案,显著提高了效率。

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题意

给点集P,求max{min{|AB|,|AC|,|BC||A,B,CP}}

题解

先说说正解:
先不考虑三点共线
注意到任何一个三角形都有一个角(π/3,π)(因为内角和=π),所以我们枚举第i个点作为这个角的顶点,把其他点极角排序,用一个单调队列维护距离的最小值即可,具体实现详见代码1。
注意三点共线的问题,那么这个“三角形”一定有一个角(π/3,π],即可。
复杂度O(n2logn)


然后,当我知道能bitset水过时,我内心是崩溃的。。。
不妨把n2个距离从大到小排序,那么每次我取一条边,边的两个顶点为u,v,连接u,v,如果u,v已经通过某一个w连接的话,就构成了一个“三角形”(包括三点共线),那么就搞定了呀~(类似地,弦图可以类似地搞)


两个启示是:
1. 遇到三角形的时候,可以考虑其内角和一定,利用平均数原理可以得到一个不等式,从而缩减枚举量
2. Bitset在处理三角形时有奇效。。。

code

正常解法:

// 日了狗!竟然有三点共线 
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<cmath>
using namespace std;

const double eps=1e-8;
const double PI=acos(-1.0);
const int maxn=6010;

struct Point{
    int x,y;
    Point(){}
    Point(int x,int y):x(x),y(y){}
};
Point operator + (const Point &A, const Point &B)   { return Point(A.x+B.x, A.y+B.y); }
Point operator - (const Point &A, const Point &B)   { return Point(A.x-B.x, A.y-B.y); }

double Dot(const Point &A, const Point &B)          { return (double)A.x*B.x + (double)A.y*B.y; }
double Length(const Point &A) { return sqrt(Dot(A, A)); }

Point p[maxn];

struct Line {
    Point A, B, v;
    double ang;

    Line() { }
    Line(Point A, Point B): A(A), B(B) { v = B-A; ang = atan2(v.y, v.x); }
    // ax + by + c > 0
    bool operator < (const Line &A) const { return ang < A.ang; }
};

int n;

Line L[maxn];

int Q[maxn]; int Ql,Qr;

int main(){
//  freopen("K.in","r",stdin);

    scanf("%d",&n);
    for(int i=0;i<n;++i){
        int x,y; scanf("%d%d",&x,&y);
        p[i]=Point(x,y);
    }

    double res=0.0;
    for(int o=0;o<n;++o){
        int m=0;
        for(int i=0;i<n;++i)if(i!=o) { L[m++]=Line(p[o],p[i]);  }
        sort(L,L+m);
        for(int i=0;i<m;++i) L[i+m]=L[i], L[i+m].ang+=2*PI;

        Ql=0,Qr=0;
        int Qp=0;
        for(int l=0,r=0;l<m;++l){
            for(;Qp<2*m&&L[Qp].ang<L[l].ang+PI+eps;){
                while(Qr-Ql>=1 && Length(L[Q[Qr-1]].v)<Length(L[Qp].v)) --Qr;
                Q[Qr++]=Qp++;
            }
            for(;r<2*m&&L[r].ang-L[l].ang<PI/3;++r);
            while(Qr-Ql>=1&&Q[Ql]<r) ++Ql;

            if (Qr-Ql>=1)res=max(res,min(Length(L[l].v),Length(L[Q[Ql]].v)));
        }
//      printf("%.20lf\n",res/2);
    }
    printf("%.20lf\n",res/2);

//  for(;;);
    return 0;
}

bitset:

#include<algorithm>
#include<bitset>
#include<cstdio>
#include<cmath> 
using namespace std;

const int maxn=3010;

struct Point{
    int x,y;
    Point(){}
    Point(int x,int y):x(x),y(y){}
};
Point operator + (const Point &A, const Point &B)   { return Point(A.x+B.x, A.y+B.y); }
Point operator - (const Point &A, const Point &B)   { return Point(A.x-B.x, A.y-B.y); }

double Dot(const Point &A, const Point &B)          { return (double)A.x*B.x + (double)A.y*B.y; }
double Length(const Point &A) { return sqrt(Dot(A, A)); }

Point p[maxn];

bitset<maxn> f[maxn];

pair<double, pair<int, int> > A[maxn*maxn];
int AN;

int n;

int main(){
//  freopen("K.in","r",stdin);

    scanf("%d",&n);
    for(int i=0;i<n;++i){
        int x,y; scanf("%d%d",&x,&y);
        p[i]=Point(x,y);
    }

    AN=0;
    for(int i=0;i<n;++i)
        for(int j=0;j<n;++j)
            A[AN++]=make_pair(Length(p[j]-p[i]),make_pair(i,j));
    sort(A,A+AN);

    double res=0.0;
    for(int i=AN-1;i>=0;--i){
        int x=A[i].second.first, y=A[i].second.second;
        f[x].set(y);
        f[y].set(x);
        if((f[x]&f[y]).count()>0){
            res=A[i].first/2;
            break;
        }
    }
    printf("%.20lf\n", res);

//  for(;;);
    return 0;
}
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