jzoj3736. 【NOI2014模拟7.11】数学题
Description
Input
输入有多组测例,每组测例有一行,为4 个整数x1,y1, x2, y2,含义见题目描述。输入文件以EOF 结束。
Output
Sample Input
3 0 1 2
6 0 4 0
Sample Output
5
0
Data Constraint
赛时
比赛一眼没啥思路,主要是感觉感冒了,精神状态欠佳。
画画图,瞎**猜了一个神奇的结论:
当两条向量的斜率相同时,答案为0。
当两条向量不相同时,答案就是选择其中一条最短的。
感觉没啥问题,接着去死磕后面的两道毒瘤题了。
比赛即将结束,突然发现结论好像有点问题?
/<_
题解
我们看看上面我的结论哪里错了——
看到两个夹角等于120°,长度相等的向量。
那么两个向量加起来是等于向量长的。
如果把这个夹角变大点,那么长度就小于向量长了。
所以说,我们要把这类型的情况给做好!
直接上1号结论——当两向量夹角的角度大于60°时,即可利用我的结论。
否则就看到2号结论,再搞搞事情。
证明1号结论:
我直接截取论文上的证明了,还是很好推的(话说论文一开始写错了,那个等于号应该是大于等于)
然后我们来看看2号结论:
\(|ax+by|=|a(x-\lambda y)+(b+a\lambda)y|\),即向量\((x,y)\)可以转换成\((x-\lambda y,y)\),且系数\((a,b)\)可以转换成系数\((a,b+a\lambda)\)
证明显然。
由于系数这个东西是自己随意确定的。
所以,向量就可以利用上面的东西变成新的向量,同时扩大夹角。
因此在不停地扩大的过程中,夹角也最终会大于60°,回到结论1即可。
那么我们来看看具体如何扩大:
还是论文的图
我们设\(\overrightarrow {OE}\)为\(\overrightarrow {OB}\)在\(\overrightarrow {OA}\)上的投影。
那么接下来有3种情况:
1、\(|\overrightarrow {OA}|<|\overrightarrow {OE}|\)
在这种情况下,也就是上面的图,考虑转化。
设\(\overrightarrow {OC}=\lambda*\overrightarrow {OA}\)并且其中的\(\lambda\)在满足\(|\overrightarrow {OC}|<|\overrightarrow {OE}|\)的情况下\(\lambda\)最大。
那么现在就可以转化啦。
显然,\(\angle{DCB}>\angle{AOB}\)
于是我们就把\((\overrightarrow {CB},\overrightarrow {OA})\)代入,继续递归。
2、\(|\overrightarrow {OA}|>|\overrightarrow {OE}|\)
也就是类似于上面的\(\overrightarrow {OD}\)
我们发现,\(\angle{ADB}>\angle{AOB}\),证明的话把D按照E轴对称折叠过去,发现是外角。
把\((\overrightarrow {DB},\overrightarrow {OA})\)代入,递归!
3、\(|\overrightarrow {OA}|=|\overrightarrow {OE}|\)
其实这种情况注意一下即可,写得不正确有可能会死循环。
大致就是这样子,是不是很像gcd算法的过程?这就叫做类欧几里得算法。
一些小细节:
- 如何快速求\(\lambda\)呢?
\(\lambda=\lfloor \frac{|\overrightarrow {OE}|}{|\overrightarrow {OA}|}\rfloor\) - 当递归后夹角大于90°,一样要把一条向量旋转180°。
- 时间复杂度:因为有了上面这条,所以时间复杂度证明变得极其复杂。(其实是我太蔡了)
标程
uses math;
typenod=recordx,y:extended;end;vari,j,k,l,n,m,anss:longint;co,kk:extended;a,b,c:nod;function jia(a,b:nod):nod;
beginjia.x:=a.x+b.x;jia.y:=a.y+b.y;
end;function jian(a,b:nod):nod;
beginjian.x:=a.x-b.x;jian.y:=a.y-b.y;
end;function cheng(lid:extended;a:nod):nod;
begincheng.x:=lid*a.x;cheng.y:=lid*a.y;
end;function cross(a,b:nod):extended;
beginexit(a.x*b.x+a.y*b.y);
end;function dis(a:nod):extended;
beginexit(sqrt(a.x*a.x+a.y*a.y));
end;function ans(a:nod):extended;
beginexit(a.x*a.x+a.y*a.y);
end;function likegcd(a,b:nod):extended;
varc:nod;det,k:extended;
beginif (dis(a)>dis(b)) thenbeginc:=a;a:=b;b:=c;end;if (dis(a)=0) thenbeginexit(0);end;if (dis(b)=0) thenbeginexit(0);end;co:=cross(a,b)/(dis(a)*dis(b));if (co<0) thenbegina.x:=-a.x;a.y:=-a.y;exit(likegcd(a,b));end;if (co=1) thenbeginexit(0);end;c.x:=b.x*co;c.y:=b.y*co;kk:=pi;if (co<=1/2) thenbeginif (dis(a)>dis(b)) then exit(ans(b))else exit(ans(a));end;if (dis(a)>dis(c)) thenbeginexit(likegcd(jian(b,a),a));endelsebegink:=trunc(dis(c)/dis(a));exit(likegcd(jian(b,cheng(k,a)),a));end;
end;beginassign(input,'math.in');reset(input);assign(output,'math.out');rewrite(output);while not eof dobeginreadln(a.x,a.y,b.x,b.y);c.x:=-a.x;c.y:=-a.y;if dis(jia(c,b))>dis(jia(a,b)) then a:=c;anss:=trunc(likegcd(a,b));writeln(anss);if anss=5584 theni:=i;end;
end.
转载于:https://www.cnblogs.com/RainbowCrown/p/11333812.html
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