题意:给你n个三角形,可能三点共线,问覆盖1~n次的面积各是多少,n < 50
思路: 把所有线段的端点和所有的交点都放到一个数组中,并从小到大排序,然后对于每个x都画一条从下往上的垂直线,
我们枚举每两个相邻的x,单独计算它们之间的面积,这里我们从下往上扫过去。
那么我们如何知道哪块面积计算了几次呢,我们用一个 ”度“ 来表示这块面积被覆盖了几次。
以图中第二条和第三条竖线之间的面积为例, 最下面的一块一定是计算0次的,度为0, 那么当它从下往上经过第一条边时,度加1,那么上面一块的梯形就是覆盖一次,再网上穿过一条线段,度再加1,所以这块三角形的被覆盖了两次,接下来都是类似的情况, 知道扫完所有两条竖线之间的线段为止。
如何处理度呢?我们把度的信息放在线段上, 对于输入的三角形 ABC, 如何我们要取线段AB, 那么如果C在AB上方让这条线段的度为1,在下方就是-1(可以用叉积),当然要排除AB与x轴垂直的情况。
代码注释的很详细:
#include <cstdio> #include <cstring> #include <cmath> #include <algorithm> #include <vector> using namespace std; const double eps = 1e-8; #define pb push_back inline int dcmp(double x) { if (fabs(x) < eps) return 0; return x > eps ? 1 : -1; } struct point { double x, y; point() { } point(const double &x, const double &y) : x(x), y(y) { } inline void in() { scanf("%lf%lf", &x, &y); } bool operator <(const point &t) const { return x + eps < t.x || (fabs(x - t.x) < eps && y + eps < t.y); } bool operator ==(const point &t) const { return !dcmp(x - t.x) && !dcmp(y - t.y); } }; struct Line { point a, b; int tp; Line(const point &a, const point &b, const int &tp) : a(a), b(b), tp(tp) { } Line() { } bool operator <(const Line &t) const { return a < t.a || (a == t.a && b < t.b); } }; double cross(const point &o, const point &a, const point &b) { return (a.x - o.x) * (b.y - o.y) - (a.y - o.y) * (b.x - o.x); } bool segSegIntersect(const point &a, const point &b, const point &l, const point &r) { // 判两线段是否相交 if (cross(a, b, l) * cross(a, b, r) < eps && cross(l, r, a) * cross(l, r, b) < eps) return 1; // 规范相交 return 0; } //********两直线求交点, 先必须判是否相交(注意排除共线) point intersect(const point &a, const point &b, const point &l, const point &r) { point ret = a; double t = ((a.x - l.x) * (l.y - r.y) - (a.y - l.y) * (l.x - r.x)) / ((a.x - b.x) * (l.y - r.y) - (a.y - b.y) * (l.x - r.x)); ret.x += (b.x - a.x) * t; ret.y += (b.y - a.y) * t; return ret; } int n; Line line[22504], res[22504]; //line记录所有三角形的线段, res记录夹在相邻两个x竖线之间的线段 double X[22504]; //记录所有端点和交点的X int c1, c2, c3; // line的个数, res的个数 X的个数 double ans[55]; int main() { int i, j, k, cas; scanf("%d", &cas); while (cas--) { c1 = c2 = c3 = 0; scanf("%d", &n); for (i = 0; i < n; i++) { point a, b, c, tp[5]; for (j = 0; j < 3; j++) { tp[j].in(); X[c3++] = tp[j].x; } if (!dcmp(cross(tp[0], tp[1], tp[2]))) //三点共线特判掉,不特判也没关系的 continue; for (j = 0; j < 3; j++) //两两枚举三角形的边 for (k = j + 1; k < 3; k++) { a = tp[j]; b = tp[k]; if (a.x == b.x) //排除与x轴垂直的线段 continue; if (b < a) swap(a, b); c = tp[3 - j - k]; line[c1++] = Line(a, b, dcmp(cross(a, b, c))); //叉积判上下方非常方便 } } //得到所有线段的交点 for (i = 0; i < c1; i++) for (j = i + 1; j < c1; j++) { if (!segSegIntersect(line[i].a, line[i].b, line[j].a, line[j].b)) continue; point tp = intersect(line[i].a, line[i].b, line[j].a, line[j].b); X[c3++] = tp.x; } sort(X, X + c3); //X排序去重 c3 = unique(X, X+c3)-X; for (i = 0; i <= n; i++) ans[i] = 0.0; for (i = 1; i < c3; i++) { //枚举相邻的X 即 X[i-1] 与X[i] c2 = 0; for (j = 0; j < c1; j++) //枚举所有三角形的边 if (line[j].a.x <= X[i - 1] && X[i] <= line[j].b.x) { //线段在该区域里面,确保有交点 point a = intersect(line[j].a, line[j].b, point(X[i-1], 0), point(X[i-1], 1)); point b = intersect(line[j].a, line[j].b, point(X[i], 0), point(X[i], 1)); res[c2++] = Line(a, b, line[j].tp); //把夹在 X[i-1] 与X[i]这两条竖线之间的线段保存下来 } sort(res, res + c2); if (c2) { int deep = res[0].tp; for (j = 1; j < c2; j++) { //从下往上遍历所有线段并计算面积 double h = res[j].b.x - res[j].a.x; double b = fabs(res[j - 1].a.y - res[j].a.y) + fabs(res[j - 1].b.y - res[j].b.y); if (deep) ans[deep] += b * h / 2; deep += res[j].tp; //修改度 } } } for (i = 1; i <= n; i++) printf("%.10f\n", ans[i]); } return 0; }