poj1755 半平面交解不等式组

来源:互联网 发布:php字符串转数组 编辑:程序博客网 时间:2024/03/29 16:59

题目链接:http://poj.org/problem?id=1755

题意:铁人三项比赛,给出n个人进行每一项的速度vi, ui, wi;  对每个人判断,通过改变3项比赛的路程,是否能让该人获胜(严格获胜)。

思路:题目实际上是给出了n个式子方程,Ti  = Ai * x + Bi * y + Ci * z , 0 < i < n

          要判断第i个人能否获胜,即判断不等式组   Tj - Ti > 0,      0 < j < n && j != i    有解

        即 (Aj - Ai)* x + (Bj - Bi) * y + ( Cj - Ci ) * z > 0,   0 < j < n && j != i 有解

         由于 z > 0, 所以 可以两边同时除以 z, 将 x / z, y / z 分别看成 x和 y , 这样就化三维为二维,可用半平面交判断是否存在解了,

         对每个人构造一次,求一次半平面交即可。

我用的ZZY的 I&S算法的模版,做的过程中要将A*x + B * y + C > 0表示的半平面,转化成由两点组成的向量表示, IQ问题,纠结挺久

首先,所有的半平面保证符号一致(我取的> ), 然后根据 A, B, C的正负构造向量,下面随便画了个小图,帮助理解

我取的每个向量的左边为半平面, 图中 d1, d2就是代码中的,表示的A, B的正负

#include <iostream>#include <cstdio>#include <algorithm>#include <cmath>using namespace std;const double eps = 1e-10;const double maxl = 1e10;const int maxn = 105;int dq[maxn], top, bot, pn, order[maxn], n, A[maxn], B[maxn], C[maxn];struct Point {    double x, y;} p[maxn];struct Line {    Point a, b;    double angle;} tmpL[maxn];int dblcmp(double k) {    if (fabs(k) < eps) return 0;    return k > 0 ? 1 : -1;}double multi(Point p0, Point p1, Point p2) {    return (p1.x-p0.x)*(p2.y-p0.y)-(p1.y-p0.y)*(p2.x-p0.x);}bool cmp(int u, int v) {    int d = dblcmp(tmpL[u].angle-tmpL[v].angle);    if (!d) return dblcmp(multi(tmpL[u].a, tmpL[v].a, tmpL[v].b)) > 0;    return d < 0;}void getIntersect(Line l1, Line l2, Point& p) {    double dot1,dot2;    dot1 = multi(l2.a, l1.b, l1.a);    dot2 = multi(l1.b, l2.b, l1.a);    p.x = (l2.a.x * dot2 + l2.b.x * dot1) / (dot2 + dot1);    p.y = (l2.a.y * dot2 + l2.b.y * dot1) / (dot2 + dot1);}bool judge(Line l0, Line l1, Line l2) {    Point p;    getIntersect(l1, l2, p);    return dblcmp(multi(p, l0.a, l0.b)) <= 0;  /*此处有=,也就是交点p在 l0 上时, dq中最上面的半平面也去掉,因为题目要求严格获胜,也就是最终求出的                                                                        半平面交为一个点,也认为是无法获胜的                                                                     */ }void addLine(double x1, double y1, double x2, double y2, Line& l) {    l.a.x = x1; l.a.y = y1;    l.b.x = x2; l.b.y = y2;    l.angle = atan2(y2-y1, x2-x1);}bool halfPlaneIntersection(Line l[], int n) {    int i, j;    for (i = 0; i < n; i++) order[i] = i;    sort(order, order+n, cmp);    for (i = 1, j = 0; i < n; i++)        if (dblcmp(l[order[i]].angle-l[order[j]].angle) > 0)            order[++j] = order[i];    n = j + 1;    dq[0] = order[0];    dq[1] = order[1];    bot = 0;    top = 1;    for (i = 2; i < n; i++) {        while (bot < top && judge(l[order[i]], l[dq[top-1]], l[dq[top]])) top--;        while (bot < top && judge(l[order[i]], l[dq[bot+1]], l[dq[bot]])) bot++;        dq[++top] = order[i];    }    while (bot < top && judge(l[dq[bot]], l[dq[top-1]], l[dq[top]])) top--;    while (bot < top && judge(l[dq[top]], l[dq[bot+1]], l[dq[bot]])) bot++;    if (bot + 1 >= top) return false; //当dq中少于等于两条边时,说明半平面无交集    return true;}void solve() {    int i, j, k;    double x1, y1, x2, y2, a, b, c;      //给半平面加一个框,这样可以使解x,y都大于0,也可以避免所有半平面交起来后为不为凸多边形,而是一个敞开的区域  //如果题目输入的不是一个多边形,而是本题这种输入若干不等式组的情况,这样的限定就是必须的,不然有bug,例如,两条线是平行的(但是极角不同),  //极角排序后又挨在一起, 那么就可能求它们的交点,就容易出错   addLine(0, 0, maxl, 0, tmpL[0]);    addLine(maxl, 0, maxl, maxl, tmpL[1]);    addLine(maxl, maxl, 0, maxl, tmpL[2]);    addLine(0, maxl, 0, 0, tmpL[3]);    for (i = 0; i < n; i++) {         bool flag = false;         for (k = 4, j = 0; j < n; j++)            if (i != j) {                a = 1.0 / A[j] - 1.0 / A[i];                b = 1.0 / B[j] - 1.0 / B[i];                c = 1.0 / C[j] - 1.0 / C[i];                int d1 = dblcmp(a);                int d2 = dblcmp(b);                int d3 = dblcmp(c);                /*本人IQ较低,以下这段纠结一个小时。。。                  下面是根据a*x+b*y+c>0取向量p1p2,                  其中p1(x1,y1),p2(x2,y2)                  就是将直线转化为以两点的表示,取向量p1p2左半为半平面                */                if (!d1) {                    if (!d2) {                        if (d3 <= 0) {                            flag = true; break;                        }                        continue;                    }                    x1 = 0;                    x2 = d2;//d2的值为1或-1                    y1 = y2 = - c / b;                }                else {                    if (!d2) {                        x1 = x2 = - c / a;                        y1 = 0;                        y2 = -d1;                    }                    else {                        x1 = 0; y1 = - c / b;                        x2 = d2;                        y2 = -(c + a * x2) / b;                    }                }                addLine(x1, y1, x2, y2, tmpL[k]);                k++;            }         if (flag || !halfPlaneIntersection(tmpL, k)) printf ("No\n");         else printf ("Yes\n");    }}int main(){    scanf ("%d", &n);    for (int i = 0; i < n; i++)        scanf ("%d%d%d", &A[i], &B[i], &C[i]);    solve();    return 0;}


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