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【CCCC】L3-009 长城 (30分),计算几何+凸包,极角排序

时间:2023-02-08 15:32:33浏览次数:44  
标签:10 烽火台 int top 30 凸包 CCCC 长城 stk


problem

L3-009 长城 (30分)
正如我们所知,中国古代长城的建造是为了抵御外敌入侵。在长城上,建造了许多烽火台。每个烽火台都监视着一个特定的地区范围。一旦某个地区有外敌入侵,值守在对应烽火台上的士兵就会将敌情通报给周围的烽火台,并迅速接力地传递到总部。

现在如图1所示,若水平为南北方向、垂直为海拔高度方向,假设长城就是依次相联的一系列线段,而且在此范围内的任一垂直线与这些线段有且仅有唯一的交点。

图 1

进一步地,假设烽火台只能建造在线段的端点处。我们认为烽火台本身是没有高度的,每个烽火台只负责向北方(图1中向左)瞭望,而且一旦有外敌入侵,只要敌人与烽火台之间未被山体遮挡,哨兵就会立即察觉。当然,按照这一军规,对于南侧的敌情各烽火台并不负责任。一旦哨兵发现敌情,他就会立即以狼烟或烽火的形式,向其南方的烽火台传递警报,直到位于最南侧的总部。

以图2中的长城为例,负责守卫的四个烽火台用蓝白圆点示意,最南侧的总部用红色圆点示意。如果红色星形标示的地方出现敌情,将被哨兵们发现并沿红色折线将警报传递到总部。当然,就这个例子而言只需两个烽火台的协作,但其他位置的敌情可能需要更多。

然而反过来,即便这里的4个烽火台全部参与,依然有不能覆盖的(黄色)区域。

图 2

另外,为避免歧义,我们在这里约定,与某个烽火台的视线刚好相切的区域都认为可以被该烽火台所监视。以图3中的长城为例,若A、B、C、D点均共线,且在D点设置一处烽火台,则A、B、C以及线段BC上的任何一点都在该烽火台的监视范围之内。

图 3

好了,倘若你是秦始皇的太尉,为不致出现更多孟姜女式的悲剧,如何在保证长城安全的前提下,使消耗的民力(建造的烽火台)最少呢?

输入格式:
输入在第一行给出一个正整数N(3 ≤ N ≤10
​5
​​ ),即刻画长城边缘的折线顶点(含起点和终点)数。随后N行,每行给出一个顶点的x和y坐标,其间以空格分隔。注意顶点从南到北依次给出,第一个顶点为总部所在位置。坐标为区间[−10
​9
​​ ,10
​9
​​ )内的整数,且没有重合点。

输出格式:
在一行中输出所需建造烽火台(不含总部)的最少数目。

输入样例:
10
67 32
48 -49
32 53
22 -44
19 22
11 40
10 -65
-1 -23
-3 31
-7 59
输出样例:
2

【题意】

  • 给出平面上从右到左n个点的坐标,相邻两点连成线段。
  • 选择最少的几个点,让他们的连线能够覆盖其余的点

solution

【思路】

  • 假设当前点为A,他的右边有相邻点B,C,此时若是AC*AB<0,即AB在AC上方,此时B为凸点。
  • 做题的时候把从右到做的点依次入栈,每次判断栈顶的点是否会成为凸点(AB在AC上方),不会就丢掉,直到遇到会的,那么统计答案(用set去掉重复)。

【科普】

  • 凸包定义:在平面内的n个点中选出一部分,形成一个凸多边形,包裹住其他所有点。
  • 凸包解法:Graham扫描的思想是先找到凸包上的一个点,然后从那个点开始按逆时针(连线斜率从小到大)方向逐个找凸包上的点,实际上就是进行极角排序(以x轴正半轴为始边,逆时针转过的角),然后对其查询使用。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int maxn = 5e5+10;

LL x[maxn], y[maxn];
int stk[maxn], top;
set<int>se;

bool check(int a, int b, int c){//向量ab在ac下面(kab<kac),b是凹点
return (x[c]-x[a])*(y[b]-y[a])<=(x[b]-x[a])*(y[c]-y[a]);
}

int main(){
ios::sync_with_stdio(false);
int n; cin>>n;
for(int i = 0; i < n; i++){
cin>>x[i]>>y[i];
if(top>=1){
while(top>=2 && check(i,stk[top-1],stk[top-2]))top--;//b是凹点不要它了
if(stk[top-1])se.insert(stk[top-1]);//找到凸点了入栈
}
stk[top++] = i;
}
cout<<se.size()<<endl;
return 0;
}


标签:10,烽火台,int,top,30,凸包,CCCC,长城,stk
From: https://blog.51cto.com/gwj1314/6044468

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