《ACM算法与程序设计》解题报告模板
acm 算法模板 适合初学者使用

三角形面积计算 (1)字典树模板 (2)求线段所在直线 (5)求外接圆 (5)求内接圆 (6)判断点是否在直线上 (8)简单多边形面积计算公式 (8)stein算法求最大共约数 (9)最长递增子序列模板——o(nlogn算法实现) (9)判断图中同一直线的点的最大数量 (10)公因数和公倍数 (12)已知先序中序求后序 (12)深度优先搜索模板 (13)匈牙利算法——二部图匹配BFS实现 (15)带输出路径的prime算法 (17)prime模板 (18)kruskal模板 (19)dijsktra (22)并查集模板 (23)高精度模板 (24)三角形面积计算//已知三条边和外接圆半径,公式为s = a*b*c/(4*R)double GetArea(double a, double b, double c, double R){return a*b*c/4/R;}//已知三条边和内接圆半径,公式为s = prdouble GetArea(double a, double b, double c, double r){return r*(a+b+c)/2;}//已知三角形三条边,求面积double GetArea(doule a, double b, double c){double p = (a+b+c)/2;return sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));}//已知道三角形三个顶点的坐标struct Point{double x, y;Point(double a = 0, double b = 0){x = a; y = b;}};double GetArea(Point p1, Point p2, Point p3){double t =-p2.x*p1.y+p3.x*p1.y+p1.x*p2.y-p3.x*p2.y-p1.x*p3.y+p2.x*p3.y;if(t < 0) t = -t;return t/2;}字典树模板#include <stdio.h>#include <string.h>#include <memory.h>#define BASE_LETTER 'a'#define MAX_TREE 35000#define MAX_BRANCH 26struct{int next[MAX_BRANCH]; //记录分支的位置int c[MAX_BRANCH]; //查看分支的个数int flag; //是否存在以该结点为终止结点的东东,可以更改为任意的属性}trie[MAX_TREE];int now;void init(){now = 0;memset(&trie[now], 0, sizeof(trie[now]));now ++;}int add (){memset(&trie[now], 0, sizeof(trie[now]));return now++;}int insert( char *str){int pre = 0, addr;while( *str != 0 ){addr = *str - BASE_LETTER;if( !trie[pre].next[addr] )trie[pre].next[addr] = add();trie[pre].c[addr]++;pre = trie[pre].next[addr];str ++;}trie[pre].flag = 1;return pre;}int search( char *str ){int pre = 0, addr;while( *str != 0 ){addr = *str - BASE_LETTER;if ( !trie[pre].next[addr] )return 0;pre = trie[pre].next[addr];str ++;}if( !trie[pre].flag )return 0;return pre;}pku2001题,源代码:void check( char *str ){int pre = 0, addr;while(*str != 0){addr = *str - BASE_LETTER;if( trie[pre].c[addr] == 1) {printf("%c\n", *str);return;}printf("%c", *str);pre = trie[pre].next[addr];str ++;}printf("\n");}char input[1001][25];int main(){int i = 0,j;init();while(scanf("%s", input[i]) != EOF){getchar();insert(input[i]);i++;}for(j = 0; j < i; j ++){printf("%s ", input[j]);check(input[j]);}return 0;}求线段所在直线//*****************************线段所在的直线struct Line{double a, b, c;};struct Point{double x, y;}Line GetLine(Point p1, Point p2){//ax+by+c = 0返回直线的参数Line line;line.a = p2.y - p1.y;line.b = p1.x - p2.x;line.c = p2.x*p1.y - p1.x*p2.y;return line;}求外接圆//***************已知三角形三个顶点坐标,求外接圆的半径和坐标********************struct Point{double x, y;Point(double a = 0, double b = 0){x = a; y = b;}};struct TCircle{double r;Point p;}double distance(Point p1, Point p2){return sqrt((x1-x2)*(x1-x2) + (y1-y2)*(y1-y2));}double GetArea(doule a, double b, double c){double p = (a+b+c)/2;return sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));}TCircle GetTCircle(Point p1, Point p2, Point p3){double a, b, c;double xa,ya, xb, yb, xc, yc, c1, c2;TCircle tc;a = distance(p1, p2);b = distance(p2, p3);c = distance(p3, p1);//求半径tc.r = a*b*c/4/GetArea(a, b, c);//求坐标xa = p1.x; ya = p1.b;xb = p2.x; yb = p2.b;xc = p3.x; yc = p3.b;c1 = (xa*xa + ya*ya - xb*xb - yb*yb)/2;c2 = (xa*xa + ya*ya - xc*xc - yc*yc)/2;tc.p.x = (c1*(ya-yc) - c2*(ya-yb))/((xa-xb)*(ya-yc) - (xa-xc)*(ya-yb)); tc.p.y = (c1*(xa-xc) - c2*(xa-xb))/((ya-yb)*(xa-xc) - (ya-yc)*(xa-xb));return tc;}求内接圆struct Point{double x, y;Point(double a = 0, double b = 0){x = a; y = b;}};struct TCircle{double r;Point p;}double distance(Point p1, Point p2){return sqrt((x1-x2)*(x1-x2) + (y1-y2)*(y1-y2));}double GetArea(doule a, double b, double c){double p = (a+b+c)/2;return sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));}TCircle GetTCircle(Point p1, Point p2, Point p3){double a, b, c;double xa,ya, xb, yb, xc, yc, c1, c2, f1, f2;double A,B,C;TCircle tc;a = distance(p1, p2);b = distance(p3, p2);c = distance(p3, p1);//求半径tc.r = 2*GetArea(a, b, c)/(a+b+c);//求坐标A = acos((b*b+c*c-a*a)/(2*b*c));B = acos((a*a+c*c-b*b)/(2*a*c));C = acos((a*a+b*b-c*c)/(2*a*b));p = sin(A/2); p2 = sin(B/2); p3 = sin(C/2);xb = p1.x; yb = p1.b;xc = p2.x; yc = p2.b;xa = p3.x; ya = p3.b;f1 = ( (tc.r/p2)*(tc.r/p2) - (tc.r/p)*(tc.r/p) + xa*xa - xb*xb + ya*ya - yb*yb)/2;f2 = ( (tc.r/p3)*(tc.r/p3) - (tc.r/p)*(tc.r/p) + xa*xa - xc*xc + ya*ya - yc*yc)/2;tc.p.x = (f1*(ya-yc) - f2*(ya-yb))/((xa-xb)*(ya-yc)-(xa-xc)*(ya-yb)); tc.p.y = (f1*(xa-xc) - f2*(xa-xb))/((ya-yb)*(xa-xc)-(ya-yc)*(xa-xb));return tc;}判断点是否在直线上//**************判断点是否在直线上********************* //判断点p是否在直线[p1,p2]struct Point{double x,y;};bool isPointOnSegment(Point p1, Point p2, Point p0){//叉积是否为0,判断是否在同一直线上if((p1.x-p0.x)*(p2.y-p0.y)-(p2.x-p0.x)*(p1.y-p0.y) != 0)return false;//判断是否在线段上if((p0.x > p1.x && p0.x > p2.x) || (p0.x < p1.x && p0.x < p2.x)) return false;if((p0.y > p1.y && p0.y > p1.y) || (p0.y < p1.y && p0.y < p2.y)) return false;return true;}简单多边形面积计算公式struct Point{double x, y;Point(double a = 0, double b = 0){x = a; y = b;}};Point pp[10];double GetArea(Point *pp, int n){//n为点的个数,pp中记录的是点的坐标int i = 1;double t = 0;for(; i <= n-1; i++)t += pp[i-1].x*pp[i].y - pp[i].x*pp[i-1].y;t += pp[n-1].x*pp[0].y - pp[0].x*pp[n-1].y;if(t < 0) t = -t;return t/2;}stein算法求最大共约数int gcd(int a,int b){if (a == 0) return b;if (b == 0) return a;if (a % 2 == 0 && b % 2 == 0) return 2 * gcd(a/2,b/2); else if (a % 2 == 0) return gcd(a/2,b);else if (b % 2 == 0) return gcd(a,b/2);else return gcd(abs(a-b),min(a,b));}最长递增子序列模板——o(nlogn算法实现)#include <stdio.h>#define MAX 40000int array[MAX], B[MAX];int main(){int count,i,n,left,mid,right,Blen=0,num;scanf("%d",&count); //case的个数while(count--){scanf("%d",&n); //每组成员的数量Blen = 0;for(i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&array[i]); //读入每个成员for(i=1;i<=n;i++){num = array[i];left = 1;right = Blen;while(left<=right){mid = (left+right)/2;if(B[mid]<num)left = mid+1;elseright = mid-1;}B[left] = num;if(Blen<left)Blen++;}printf("%d\n",Blen);//输出结果}return 1;}判断图中同一直线的点的最大数量#include <iostream>#include <cstdio>#include <memory>using namespace std;#define MAX 1010 //最大点的个数struct point{int x,y;}num[MAX];int used[MAX][MAX*2]; //条件中点的左边不会大于1000,just equal MAX int countN[MAX][MAX*2];#define abs(a) (a>0?a:(-a))int GCD(int x, int y){int temp;if(x < y){temp = x; x = y; y = temp;}while(y != 0){temp = y;y = x % y;x = temp;}return x;}int main(){int n,i,j;int a,b,d,ans;while(scanf("%d", &n)==1){//initeans = 1;memset(used, 0, sizeof(used));memset(countN, 0, sizeof(countN));//readfor(i = 0; i < n; i++)scanf("%d%d", &num[i].x, &num[i].y);for(i = 0; i < n-1; i++){for(j = i+1; j < n; j++){b = num[j].y-num[i].y;a = num[j].x-num[i].x;if(a < 0) //这样可以让(2,3)(-2,-3)等价{a = -a; b = -b;}d = GCD(a,abs(b));a /= d;b /= d; b += 1000;//条件中点的左边不会大于1000if(used[a][b] != i+1){used[a][b] = i+1;countN[a][b] = 1;}else{countN[a][b]++;if(ans < countN[a][b])ans = countN[a][b];}}//for}//forprintf("%d\n", ans+1);}return 0;}公因数和公倍数int GCD(int x, int y){int temp;if(x < y){temp = x; x = y; y = temp;}while(y != 0){temp = y;y = x % y;x = temp;}return x;}int beishu(int x, int y){return x * y / GCD(x,y);}已知先序中序求后序#include <iostream>#include <string>using namespace std;string post;void fun(string pre, string mid){if(pre == "" || mid == "") return;int i = mid.find(pre[0]);fun(pre.substr(1,i), mid.substr(0,i));fun(pre.substr(i+1, (int)pre.length()-i-1), mid.substr(i+1, (int)mid.length()-i-1));post += pre[0];}int main(){string pre, mid;while(cin >> pre){cin >> mid;post.erase();fun(pre, mid);cout << post << endl;}return 0;}深度优先搜索模板int t; //t用来标识要搜索的元素int count; //count用来标识搜索元素的个数int data[m][n]; //data用来存储数据的数组//注意,数组默认是按照1……n存储,即没有第0行//下面是4个方向的搜索,void search(int x, int y){data[x][y] = *; //搜索过进行标记if(x-1 >= 1 && data[x-1][y] == t){count++;search(x-1,y);}if(x+1 <= n && data[x+1][y] == t){count++;search(x+1,y);}if(y-1 >= 1 && data[x][y-1] == t){count++;search(x,y-1);}if(y+1 <= n && data[x][y+1] == t){count++;search(x,y+1);}}//下面是8个方向的搜索void search(int x, int y){data[x][y] = *; //搜索过进行标记if(x-1 >= 1){if(data[x-1][y] == t){count++;search(x-1,y);}if(y-1 >= 1 && data[x-1][y-1] == t) {count++;search(x-1,y-1);}if(y+1 <= n && data[x-1][y+1] == t) {count++;search(x-1,y+1);}}if(x+1 <= n){if(data[x+1][y] == t){count++;search(x+1,y);}if(y-1 >= 1 && data[x+1][y-1] == t) {count++;search(x+1,y-1);}if(y+1 <= n && data[x+1][y+1] == t) {count++;search(x+1,y+1);}}if(y-1 >= 1 && data[x][y-1] == t){count++;search(x,y-1);}if(y+1 <= n && data[x][y+1] == t){count++;search(x,y+1);}}匈牙利算法——二部图匹配BFS实现//匈牙利算法实现#define MAX 310 //二部图一侧顶点的最大个数int n,m; //二分图的两个集合分别含有n和m个元素。
ACM 算法模板2

目录一、图论 (2)1.1.最小生成树类prim算法 (2)1.2.拓扑排序 (4)1.3.最短源路径Folyd实现 (5)1.4.关键路径实现算法 (6)1.5.二分图最大匹配的匈牙利算法 (8)1.6.并查集 (9)二、动规 (11)2.1.求最长子序列 (11)2.2.求解最长升序列长度及子序列 (12)2.3.完全背包问题 (13)2.4.0-1背包问题 (14)2.5.母函数DP算法求组合数 (15)2.6.滚动数组求回文串问题 (17)三、贪心 (18)3.1.时间安排问题 (18)3.2.求最大子段和 (19)3.3.贪心求最少非递减序列数 (20)四、数论 (21)4.1.简单求Cnk问题 (21)4.2.巧求阶乘位数 (21)4.3.线性算法求素数 (22)五、其他 (22)5.1.采用位操作递归求解示例 (22)5.2.Stack和Queue用法 (23)5.3.map使用详解 (24)5.4.字典树建立与查找 (25)5.5.KMP匹配算法 (26)5.6.后缀数组求最长连续公共子序列长度 (28)5.7.循环字符串最小位置表示及同构判断 (30)5.8.求哈夫曼树编码长度 (32)5.9.堆排序算法 (34)5.10.线段树着色问题 (35)六、附: (39)6.1.C++最值常量 (39)6.2.类型转换 (39)6.3.String常用函数举例 (39)6.4.C++常用头文件 (40)一、图论1.1.最小生成树类prim算法1.1.1下标从1开始#include<iostream>#include<cstdio>#include<algorithm>using namespace std;#define SIZE 101#define MAXSIZE 10201int n,nline;/*n 个点,nline行关系*/int in[SIZE];struct Point{int x,y;/*编号从1开始*/int v;/*根据实际情况更改类型*/}p[MAXSIZE];/*n*(n-1)/2*/int cmp(Point a,Point b){return a.v<b.v;}int prim(){int dis,count,i,j;memset(in,0,sizeof(in));in[p[1].x]=in[p[1].y]=1;dis=p[1].v;count=n-1;while(count--){/*做n-1次*/for(j=2;j<nline;j++){if((in[p[j].x]&&!in[p[j].y])||(!in[p[j].x]&&in[p[j].y])){in[p[j].x]=1;in[p[j].y]=1;dis+=p[j].v;break;}}}return dis;}int main(){int x,y,v,i;while(scanf("%d",&n)&&n){if(n==1){/*有可能输入的为1个点*/printf("0\n");continue;}nline=n*(n-1)/2+1;for(i=1;i<nline;i++){scanf("%d%d%d",&p[i].x,&p[i].y,&p[i].v);}sort(p+1,p+nline,cmp);printf("%d\n",prim());}return 0;}1.1.2下标从0开始#include<iostream>#include<cstdio>#include<algorithm>using namespace std;#define SIZE 101#define MAXSIZE 10201int n,nline;/*n 个点,nline行关系*/int in[SIZE];struct Point{int x,y;/*编号从1开始*/int v;/*根据实际情况更改类型*/}p[MAXSIZE];/*n*(n-1)/2*/int cmp(Point a,Point b){return a.v<b.v;}int prim(){int dis,count,i,j;memset(in,0,sizeof(in));in[p[0].x]=in[p[0].y]=1;dis=p[0].v;count=n-1;while(count--){/*做n-1次*/for(j=1;j<nline;j++){if((in[p[j].x]&&!in[p[j].y])||(!in[p[j].x]&&in[p[j].y])){in[p[j].x]=1;in[p[j].y]=1;dis+=p[j].v;break;}}}return dis;}int main(){int x,y,v,i;while(scanf("%d",&n)&&n){if(n==1){/*有可能输入的为1个点*/printf("0\n");continue;}nline=n*(n-1)/2;for(i=0;i<nline;i++){scanf("%d%d%d",&p[i].x,&p[i].y,&p[i].v);}sort(p,p+nline,cmp);printf("%d\n",prim());}return 0;}1.2.拓扑排序#include<iostream>#include<cstdio>#include<cstring>#define M 501using namespace std;int map[M][M],degree[M];int ne;/*个数*/void topo(){int i,j,k;for(i=0;i<ne;i++){j=1;while(j<=ne&°ree[j])j++;//直到一个度为零的顶点,这里不检查有多个度为零的情况//if(j>ne){break;}不是拓扑结构if(i)printf(" ");printf("%d",j);degree[j]=-1;for(k=1;k<=ne;k++){degree[k]-=map[j][k];}}printf("\n");}int main(){int a,b,i,j,nline;/*nline行*/while(scanf("%d%d",&ne,&nline)!=EOF){memset(map,0,sizeof(map));memset(degree,0,sizeof(degree));while(nline--){scanf("%d%d",&a,&b);map[a][b]=1;/*a to b*/}for(i=1;i<=ne;i++){for(j=1;j<=ne;j++){if(map[i][j])degree[j]++;}}topo();/*拓扑*/}return 0;}1.3.最短源路径Folyd实现#include<iostream>#include<cstdio>#include<cstring>#define M 201using namespace std;int n,map[M][M],start,end;void folyd(){int i,j,k;for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<n;j++){for(k=0;k<n;k++){if(map[j][i]==-1||map[i][k]==-1)continue;if(map[j][k]==-1||map[j][i]+map[i][k]<map[j][k]){map[j][k]=map[j][i]+map[i][k];}}}}}int main(){int nline,i,j,a,b,v;while(scanf("%d%d",&n,&nline)!=EOF){memset(map,-1,sizeof(map));for(i=0;i<n;i++){map[i][i]=0;}for(i=0;i<nline;i++){scanf("%d%d%d",&a,&b,&v);/*编号从0开始*/if(map[a][b]==-1||map[a][b]>v){//一个点到另一个有多条路map[b][a]=map[a][b]=v;}}scanf("%d%d",&start,&end);folyd();if(map[start][end]!=-1){printf("%d\n",map[start][end]);}else printf("-1\n");}return 0;}1.4.关键路径实现算法#include<iostream>#include<cstdio>#include<cstring>#define M 501using namespace std;int map[M][M],degree[M],dp[M];int ne;/*个数*/int topoplus(){int i,j,k,maxnum;for(i=0;i<ne;i++){j=1;while(j<=ne&°ree[j])j++;//直到一个度为零的顶点,这里不检查有多个度为零的情况//if(j>ne){break;}不是拓扑结构degree[j]=-1;for(k=1;k<=ne;k++){if(map[j][k]){if(map[j][k]+dp[j]>dp[k]){dp[k]=map[j][k]+dp[j];}degree[k]--;}}}for(i=0;i<=ne;i++){if(dp[i]>maxnum){maxnum=dp[i];}}return maxnum;}int main(){int a,b,v,i,j,nline;/*nline行*/while(scanf("%d%d",&ne,&nline)!=EOF){memset(map,0,sizeof(map));memset(degree,0,sizeof(degree));memset(dp,0,sizeof(dp));while(nline--){scanf("%d%d%d",&a,&b,&v);map[a][b]=v;/*a to b,v>0*/}for(i=1;i<=ne;i++){for(j=1;j<=ne;j++){if(map[i][j])degree[j]++;}}printf("%d\n",topoplus());/*拓扑改进*/}return 0;}1.5.二分图最大匹配的匈牙利算法#include<iostream>#include<cstdio>#define N 301using namespace std;int isuse[N]; //记录y中节点是否使用int lk[N]; //记录当前与y节点相连的x的节点int mat[N][N];//记录连接x和y的边,如果i和j之间有边则为1,否则为0 int gn,gm; //二分图中x和y中点的数目int can(int t){int i;for(i=1;i<=gm;i++){//下标从1开始if(isuse[i]==0 && mat[t][i]){isuse[i]=1;if(lk[i]==-1 || can(lk[i])){lk[i]=t;return 1;}}}return 0;}int MaxMatch(){int i,num=0;memset(lk,-1,sizeof(lk));for(i=1;i<=gn;i++){memset(isuse,0,sizeof(isuse));if(can(i))num++;}return num;}int main(){int t,i,j,k,tmp;scanf("%d",&t);while(t--){scanf("%d%d",&gn,&gm);memset(mat,0,sizeof(mat));//主要得到mat这个数组for(i=1;i<=gn;i++){scanf("%d",&k);for(j=1;j<=k;j++){scanf("%d",&tmp);mat[i][tmp]=1;//注意从1开始}}if(MaxMatch()==gn){printf("YES\n");}else printf("NO\n");}return 0;}/*In:23 33 1 2 32 1 21 13 32 1 32 1 31 1Out:YESNO*/1.6.并查集#include<iostream>#include<cstdio>using namespace std;const int N=1010;int pre[N];void Merge(int x,int y){int i,t,rx=x,ry=y;while(pre[rx]!=-1)//搜索x的树根rx=pre[rx];while(pre[ry]!=-1)//搜索y的树根ry=pre[ry];i=x;//压缩xwhile(pre[i]!=-1){t=pre[i];pre[i]=rx;i=t;}i=y;//压缩ywhile(pre[i]!=-1){t=pre[i];pre[i]=rx;i=t;}if(ry!=rx)//合并pre[ry]=rx;return;}int main(){int x,y,i,ans,n,m;while(scanf("%d",&n)&&n){scanf("%d",&m);memset(pre,-1,sizeof(pre));for(i=0;i<m;i++){//x与y连通scanf("%d %d",&x,&y);Merge(x,y);}ans=0;for(i=1;i<=n;i++)if(pre[i]==-1)ans++;printf("%d\n",ans-1);}}/*/showproblem.php?pid=1232 in:4 21 34 3999 0out:1998*/二、动规2.1.求最长子序列#include<iostream>#include<cstdio>#define M 1001using namespace std;char a[M],b[M];int dp[M+1][M+1],lena,lenb;void init(){int i,j;for(i=0;i<=lena;i++){for(j=0;j<=lenb;j++){dp[i][j]=0;}}}int cmax(int x,int y){return x>y?x:y;}int main(){int i,j,len;while(scanf("%s",a)!=EOF){scanf("%s",b);init();//下面这步很重要,否则会超时lena=strlen(a);lenb=strlen(b);for(i=0;i<lena;i++){for(j=0;j<lenb;j++){if(a[i]==b[j]){dp[i+1][j+1]=dp[i][j]+1;}else{dp[i+1][j+1]=cmax(dp[i][j+1],dp[i+1][j]);}}}//子序列长度printf("%d\n",dp[i][j]);/*打印出子序列*/len=1;for(i=1;i<=lena;i++){for(j=1;j<=lenb;j++){if(len==dp[i][j]){printf("%c",a[i-1]);len++;break;}}}printf("\n");}return 0;}2.2.求解最长升序列长度及子序列#include<iostream>#include<cstdio>#define M 1001using namespace std;int a[M],dp[M];void init(int n){int i;for(i=0;i<n;i++){dp[i]=1;}}int lis(int n){int i,j,maxlen=1;//初始长度为1for(i=n-2;i>=0;i--){for(j=n-1;j>i;j--){if(a[i]<a[j]){if(dp[j]+1>dp[i]){dp[i]=dp[j]+1;}if(dp[i]>maxlen)maxlen=dp[i];}}}return maxlen;}void showlis(int n,int maxlen){int i;for(i=0;i<n;i++){if(dp[i]==maxlen){printf("%d ",a[i]);maxlen--;}}printf("\n");}int main(){int t,n,i,maxlen;scanf("%d",&t);while(t--){/*1<=n<=1000*/scanf("%d",&n);for(i=0;i<n;i++){scanf("%d",&a[i]);}init(n);maxlen=lis(n);printf("%d\n",maxlen);//显示最长升序列showlis(n,maxlen);}return 0;}2.3.完全背包问题#include<iostream>#include<cstring>#include<cstdio>using namespace std;int type[]={150,200,350};//种类int dp[10001];int max(int a,int b){return a>b?a:b;}int main(){int t,n,i,j;scanf("%d",&t);while(t--){scanf("%d",&n);memset(dp,0,sizeof(dp));for(i=0;i<3;i++){for(j=type[i];j<=n;j++){//剩余容量为j时装的东西量最大dp[j]=max(dp[j],dp[j-type[i]]+type[i]);}}printf("%d\n",n-dp[n]);}return 0;}2.4.0-1背包问题#include<iostream>#include<cstdio>#include<cstring>#define M 1002using namespace std;int val[M],wei[M],dp[M][M];int cmax(int a,int b){return a>b?a:b;}int main(){int t,n,w,i,j;scanf("%d",&t);while(t--){scanf("%d%d",&n,&w);for(i=1;i<=n;i++){scanf("%d",&val[i]);}for(i=1;i<=n;i++){scanf("%d",&wei[i]);}memset(dp,0,sizeof(dp));for(i=1;i<=n;i++){for(j=0;j<=w;j++){if(j>=wei[i])dp[i][j]=cmax(dp[i-1][j-wei[i]]+val[i],dp[i-1][j]);else dp[i][j]=dp[i-1][j];}}printf("%d\n",dp[n][w]);}return 0;}2.5.母函数DP算法求组合数2.5.1.求母函数各系数值DP#include <iostream>#define M 17#define MAX 305using namespace std;int c1[MAX],c2[MAX],add[M+1];//add[]保存M种类void init(){int i;for(i=1;i<=M;i++){add[i]=i*i;}}int solve(int n){int i,j,k;//c1[k],c2[k]表示展开式中x^k的系数memset(c1,0,sizeof(c1));memset(c2,0,sizeof(c2));c1[0]=c2[0]=1;//使用前i种币时的情况,也即母函数展开前i个多项式的乘积 for(i=1;i<=M;i++){//求新的多项式中的系数for(j=0;j<n;j++){for(k=1;j+k*add[i]<=n;k++){c2[j+k*add[i]]+=c1[j];}}for(k=0;k<=n;k++){//滚动数组c1[k]=c2[k];}}return c1[n];}int main(){int n;init();while(scanf("%d",&n)&&n){printf("%d\n",solve(n));}return 0;}2.5.2.状态继承类DP求某个和是否存在#include<cstdio>#include<iostream>#include<cstring>using namespace std;bool dp[250002];int val[101],num[101];//对应的值和数量int main(){int n,i,j,sum,k;while(scanf("%d",&n)&&n>0){sum=0;for(i=0;i<n;i++){scanf("%d%d",&val[i],&num[i]);sum+=val[i]*num[i];}//dp中保存所有可能的组合memset(dp,0,sizeof(dp));dp[0]=1;//遍历n种物品for(i=0;i<n;i++){//对区间求for(j=sum/2;j>=0;j--){if(!dp[j]){for(k=1;k<=num[i]&&k*val[i]<=j;k++){dp[j]|=dp[j-k*val[i]];}}}}for(i=sum/2;i>=0;i--){if(dp[i]){printf("%d %d\n",sum-i,i);break;}}}return 0;}/*in:210 120 1320 230 1-1out:20 1040 40*/2.6.滚动数组求回文串问题#include<cstdio>#include<iostream>#include<cstring>#define M 5001using namespace std;char str[M],rstr[M];int dp[2][M];//滚动DPint cmax(int x,int y){return x>y?x:y;}int main(){int n,i,j,s1,s2;while(scanf("%d",&n)!=EOF){scanf(" %s",str);//反转字符数组for(i=0;i<n;i++){rstr[n-i-1]=str[i];}rstr[n]='\0';memset(dp,0,sizeof(dp));for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<n;j++){s1=i%2;s2=(i+1)%2;if(str[i]==rstr[j]){dp[s1][j+1]=dp[s2][j]+1;}else{dp[s1][j+1]=cmax(dp[s2][j+1],dp[s1][j]);}}}printf("%d\n",n-dp[(n-1)%2][n]);return 0;}/*/showproblem.php?pid=1513 in:5Ab3bdout:2*/三、贪心3.1.时间安排问题#include<iostream>#include<cstdio>#include<algorithm>#define M 101using namespace std;int n;struct Point{int s,e;}p[M];int cmp(Point a,Point b){if(a.s==b.s)return a.e<b.e;else return a.s<b.s;}int arrange(){int start,end,i,count=1;start=p[0].s;end=p[0].e;for(i=1;i<n;i++){if(p[i].s>=start&&p[i].e<=end){start=p[i].s;end=p[i].e;}else if(p[i].s>=end){count++;end=p[i].e;}}return count;}int main(){int i;while(scanf("%d",&n)&&n){for(i=0;i<n;i++){scanf("%d%d",&p[i].s,&p[i].e);}sort(p,p+n,cmp);printf("%d\n",arrange());}return 0;}3.2.求最大子段和#include<iostream>using namespace std;int main(){int t,n,i,a[100002];int beg,end,x,y,cursum,maxsum;cin>>t;while(t--){cin>>n;for(i=0;i<n;i++){cin>>a[i];}beg=end=1;cursum=maxsum=a[0];x=y=1;for(i=1;i<n;i++){if(a[i]+cursum<a[i]){cursum=a[i];x=i+1;}else{cursum+=a[i];}if(cursum>maxsum){maxsum=cursum;beg=x;end=i+1;}}cout<<maxsum<<" "<<beg<<" "<<end<<endl;}return 0;}/*in:25 6 -1 5 4 -77 0 6 -1 1 -6 7 -5out:14 1 47 1 6*/3.3.贪心求最少非递减序列数#include<iostream>#include<cstdio>#include<cstring>using namespace std;int a[1001];int main(){int n,i,j,len,count,high;while(scanf("%d",&n)!=EOF){for(i=0;i<n;i++){scanf("%d",&a[i]);}count=0;len=n;while(len){count++;high=30005;//最高值for(i=0;i<n;i++){if(a[i]&&a[i]<high){high=a[i];a[i]=0;//标记已用值len--;}}}printf("%d\n",count);}return 0;}/*in:8 389 207 155 300 299 170 158 65out:2*/四、数论4.1.简单求Cnk问题#include<iostream>using namespace std;int main(){int n,k,i;double sum;while(cin>>n>>k){if(n==0&&k==0)break;if(k>n-k)k=n-k;sum=1;for(i=1;i<=k;i++){sum*=(double)(n-k+i)/i*1.000000000001;//必需要乘 }cout<<(int)sum<<endl;}return 0;}4.2.巧求阶乘位数#include<iostream>#include<cmath>using namespace std;const double pi=acos(-1.0);//NOTES:piconst double e=2.71828182845904523536028747135266249775724709369995957; int main(){long long n,tt;cin>>tt;while (tt--){cin>>n;long long ans=(long long)((double)log10(sqrt(2*pi*n))+n*log10(n/e))+1;cout<<ans<<endl;}return 0;}4.3.线性算法求素数const int MAX=10000000;//求[2,MAX]间的素数bool isprime[MAX+1];int prime[MAX];//保存素数//返回素数表元素总数int getprime(){int i,j,pnum=0;//memset(isprime,0,sizeof(isprime));for(i=2;i<=MAX;i++){if(!isprime[i])prime[pnum++]=i;for(j=0;j<pnum&&prime[j]*i<=MAX;j++){isprime[prime[j]*i]=1;if(i%prime[j]==0)break;}}return pnum;}五、其他5.1.采用位操作递归求解示例#include<iostream>#include<cstdio>using namespace std;unsigned short in[50001],ste;/*用16位的ste保存16种状态*/ unsigned short power[]={1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024,2048,4096,8192,16384,32768}; int n,m,maxnum,i,j;void dfs(int s,int count){if(count>maxnum)maxnum=count;for(i=s;i<m;i++){if(!(ste&in[i])){/*如果相与为0,说明材料未被使用*/ ste=ste|in[i];dfs(i+1,count+1);ste=ste&(~in[i]);}}}int main(){int tn,t;while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF){if(n==0||m==0){printf("0\n");continue;}for(i=0;i<m;i++){scanf("%d",&tn);in[i]=0;for(j=1;j<=tn;j++){scanf("%d",&t);/*材料编号降为从0开始,防止益处*/in[i]=in[i]|power[t-1];}}ste=0;maxnum=0;dfs(0,0);printf("%d\n",maxnum);}return 0;}5.2.Stack和Queue用法#include<iostream>#include<stack>#include<queue>using namespace std;int main(){stack<int> s;queue<int> q;int a[]={1,2,3,4};/*加入*/for(int i=0;i<4;i++){s.push(a[i]);q.push(a[i]);}/*读取stack*/cout<<"stack-size:"<<s.size()<<endl;for(int i=0;i<4;i++){cout<<s.top()<<" ";s.pop();}cout<<endl<<"queue-size:"<<q.size()<<endl;/*读取queue*/cout<<"front:"<<q.front()<<"back:"<<q.back()<<endl;for(int i=0;i<4;i++){cout<<q.front()<<" ";q.pop();}cout<<endl;return 0;}5.3.map使用详解#include<iostream>#include<map>#include<string>#include<iterator>using namespace std;int main(){map<string,int>m;map<string,int>::iterator p;map<string,int>::reverse_iterator q;m["bd"]=2;m["ba"]=1;m["aa"]=3;m["bd"]=4;//按从小到大遍历for(p=m.begin();p!=m.end();p++){//注意不能使用p<m.end() cout<<p->first<<" "<<p->second<<endl;}//按从大到小遍历for(q=m.rbegin();q!=m.rend();q++){cout<<q->first<<" "<<q->second<<endl;}m.erase(m.begin());cout<<m.size()<<endl;//清楚全部m.clear();cout<<m.empty()<<endl;return 0;}5.4.字典树建立与查找#include<iostream>#include<cstring>#include<cstdio>#define M 26using namespace std;int ii;//只在Tree中使用struct Tree{Tree* next[M];int val;Tree(){for(ii=0;ii<M;ii++){next[ii]=0;}val=0;}~Tree(){for(ii=0;ii<M;ii++){delete(next[ii]);}}};int main(){char word[20];int len,i,j,count;Tree* root=new Tree;Tree* p;//建立字典树过程while(gets(word)){if(strcmp(word,"")==0)break;len=strlen(word);p=root;for(i=0;i<len;i++){j=word[i]-'a';if(p->next[j]==0){p->next[j]=new Tree;}p=p->next[j];(p->val)++;}word[0]='\0';}while(scanf("%s",word)!=EOF){len=strlen(word);p=root;for(i=0;i<len;i++){j=word[i]-'a';if(p->next[j]!=0){p=p->next[j];}else break;}if(i==len)printf("%d\n",p->val);else printf("0\n");}return 0;}/*In:bananabandbeeabsoluteacmbabbandabcout:231*/5.5.KMP匹配算法#include<iostream>#include<cstdio>#include<cstring>#define M 10001using namespace std;int s[M*100],t[M],next[M];//得到next数组,下标均从1开始void getnext(int m){int i=1,j=0;next[1]=0;while(i<=m){if(j==0||t[i]==t[j]){++i;++j;next[i]=j;}else j=next[j];}}//找不到则返回-1int kmp(int n,int m){int i=0,j=1;getnext(m);while(i<=n&&j<=m){if(!j||s[i]==t[j]){++i;++j;}elsej=next[j];}if(j>m)return i-m;else return -1;}int main(){int test,m,n,i;scanf("%d",&test);while(test--){scanf("%d %d",&n,&m);//主串s,长度为nfor(i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&s[i]);//横式串t,长度为mfor(i=1;i<=m;i++)scanf("%d",&t[i]);printf("%d\n",kmp(n,m));}return 0;}5.6.后缀数组求最长连续公共子序列长度#include<iostream>#include<cstdio>#include<algorithm>#define M 100001using namespace std;char message[M*2];/*后缀数组*/int height[M*2];int _array[2][M*2];int _rank[2][M*2];int cnt[M*2];int *array, *rank, *narray, *nrank;/*得到最长连续公共子序列长度*/int suffix(int len1,int len2,int len){int i,k;memset(cnt,0,1024);for(i=0;i<len;++i){++cnt[message[i]];}for(i=1;i<= 'z';++i){cnt[i]+=cnt[i-1];}array = _array[0];rank = _rank[0];for(i=len-1;i>=0;--i){array[--cnt[message[i]]]=i;}rank[array[0]] = 0;for(i=1;i<len;i++){rank[array[i]]=rank[array[i-1]];if(message[array[i]]!=message[array[i-1]]){ rank[array[i]]++;}}narray = _array[1];nrank = _rank[1];for(k=1;k<len&&rank[array[len-1]]<len-1;k<<=1){for(i=0;i<len;++i){cnt[rank[array[i]]]=i+1;}for(i=len-1;i>=0;--i){if(array[i] >= k){// array[i]是当前的最大值,所以array[i] - k//是其相同前缀中(rank相同)的最大值narray[--cnt[rank[array[i]-k]]]=array[i]-k;}}for(i=len-k;i<len;++i){//这些没有k后缀,所以他们是最后面的k个,他的位置已经比较出来narray[--cnt[rank[i]]]=i;}nrank[narray[0]] = 0;for (i=1;i<len;++i){nrank[narray[i]]=nrank[narray[i-1]];if(rank[narray[i]]!= rank[narray[i-1]] ||rank[narray[i]+k]!=rank[narray[i-1]+k]){//如果前缀的排名不同,则++;如果前缀相同,但是后缀不同,也++ nrank[narray[i]]++;}}swap(nrank, rank);swap(narray, array);}int ret=0,hei;for(i=1;i<len;++i){if(((array[i]<len1&&array[i-1]>=len1) ||(array[i]>=len1&&array[i-1]<len1))){hei = 0;while(message[array[i]+ hei]==message[array[i-1]+hei]){hei++;}ret = max(ret, hei);}}return ret;}int main(){int len,len1,len2;while(gets(message)!=NULL){len1 = strlen(message);gets(message + len1);len2 = strlen(message+len1);len = len1 + len2;printf("%d\n",suffix(len1,len2,len));}return 0;}5.7.循环字符串最小位置表示及同构判断#include<cstdio>#include<iostream>#include<cstring>#include<string>using namespace std;//返回两个字符串是否同构//len为s1或S2的长度,s1与s2等长//pos1与pos2为字符循环最小表示位置,从0开始bool CircularMatch(string s1, string s2, int len, int& pos1, int& pos2) {int p1 = 0, p2 = 0, k, t1, t2;pos1 = pos2 = -1;while (1) {k = 0;while (1) {t1 = (p1+k)%len; t2 = (p2+k)%len;if(s1[t1] > s2[t2]) {p1 = p1+k+1;if (p1 >= len) return false;break;}else if (s1[t1] < s2[t2]) {p2 = p2+k+1;if (p2 >= len) return false;break;}else k++;if (k == len) {pos1 = p1; pos2 = p2;return true;}}}}//返回字符串循环最小表示的位置,从0开始int MinCircularDenote(string s, int len) {int p1 = 0, p2 = 1, k, t1, t2;while (1) {k = 0;while (1) {t1 = (p1+k)%len; t2 = (p2+k)%len;if(s[t1] > s[t2]) {if (p1+k+1 <= p2) p1 = p2+1;else p1 = p1+k+1;if (p1 >= len) return p2;break;}else if (s[t1] < s[t2]) {if (p2+k+1 <= p1) p2 = p1+1;else p2 = p2+k+1;if (p2 >= len) return p1;break;}else k++;if (k == len)return (p1<p2 ? p1 : p2);}}}//返回字符串循环最大表示的位置,从0开始int MaxCircularDenote(string str,int len) {int p1 = 0, p2 = 1, k, t1, t2;while (1) {k = 0;while (1) {t1 = (p1+k)%len; t2 = (p2+k)%len;if(str[t1] < str[t2]) {if (p1+k+1 <= p2) p1 = p2+1; else p1 = p1+k+1;if (p1 >= len) return p2;break;}else if (str[t1] > str[t2]) {if (p2+k+1 <= p1) p2 = p1+1;else p2 = p2+k+1;if (p2 >= len) return p1;break;}else k++;if (k == len)return (p1<p2 ? p1 : p2);}}}int main(){string s1,s2;int pos1,pos2,len;while(cin>>s1>>s2){len=s1.length();cout<<MinCircularDenote(s1,len)<<endl;cout<<MaxCircularDenote(s1,len)<<endl;s1+=s1;//字符串加倍s2+=s2;cout<<CircularMatch(s1,s2,len, pos1,pos2)<<endl;cout<<pos1<<endl<<pos2<<endl;}return 0;}5.8.求哈夫曼树编码长度#include<cstdio>#include<iostream>#include<cstring>#include<algorithm>#define M 27using namespace std;char line[100001];int tree[M],tmp[M];//保存权值int cmp(int a,int b){return a>b;}//对序号为index统计长度int huffman(int n,int index){if(n==1)return 1;//一个点时返回1int i,j,count,max,len,t;for(i=0;i<n;i++){tmp[i]=tree[i];}count=max=n-1;len=0;while(count--){if(index==max||index==max-1){len++;index=max-1;}tmp[max-1]+=tmp[max];j=--max;while(j>0&&tmp[j]>tmp[j-1]){t=tmp[j];tmp[j]=tmp[j-1];tmp[j-1]=t;if(index==j){index--;}else if(index==j-1){index++;}j--;}}return len;}int main(){int i,j,len,sum,n;int ch[M];while(gets(line)!=NULL){if(strcmp(line,"END")==0)break;len=strlen(line);memset(ch,0,sizeof(ch));for(i=0;i<len;i++){if(line[i]=='_'){ch[0]++;}else ch[line[i]-'A'+1]++;}//权值压缩到tree[]数组中for(j=0,i=0;i<M;i++){if(ch[i]){tree[j++]=ch[i];}}n=j;sort(tree,tree+n,cmp);for(sum=0,i=0;i<n;i++){sum+=tree[i]*huffman(n,i);}printf("%d %d %.1lf\n",len*8,sum,len*8.0/(sum*1.0));}return 0;}/*/showproblem.php?pid=1053in:AAAAABCDTHE_CAT_IN_THE_HATENDout:64 13 4.9144 51 2.8*/5.9.堆排序算法#include<cstdio>#include<cstdlib>using namespace std;void adjust(int a[],int s,int len){int t,i;t=a[s];for(i=s*2;i<len;i*=2){if(i<(len-1)&&a[i]<a[i+1])i++;if(t>=a[i])break;a[s]=a[i];s=i;}a[s]=t;}void sort(int a[],int len){int i,t;for(i=(len-1)/2;i>=0;i--){adjust(a,i,len);}for(i=len-1;i>1;i--){a[i]=a[0];a[0]=t;adjust(a,0,i-1);}if(a[0]>a[1]){t=a[0];a[0]=a[1];a[1]=t;}}int main(){int a[1000],i,n;scanf("%d",&n);//for(i=0;i<n;i++)// scanf("%d",a+i);for(i=0;i<n;i++)a[i]=rand()%10000;sort(a,n);for(i=0;i<n;i++)printf("%d ",a[i]);printf("\n");return 0;}//2 38 4 99 10 2 22 1 -43 22 33 91 78 335.10.线段树着色问题#include <iostream>#define N 8003#define NoCol -1#define MulCol -2using namespace std;struct SegTree{int l,r,c;}st[N*4];//一般大小开成节点数的4倍,不需要担心空间问题int seg[N],col[N];int n,sat,end;//创建线段树void segTreeCre(int l,int r,int i=1){int mid;st[i].l=l;。
ACM解题报告

问题重述:给出n种邮票,每种邮票有自己的面值(面值可能重复)指定m种“总面值”,对每种“总面值”,求解满足如下条件的组合以达到该“总面值”(1)所用邮票在n种中可以重复选取(2)所用邮票张数〈=4(3)尽量多的适应那个不同总类的邮票Max (Stamp Types)(4)若有多种方案满足(3),则选取张数最小的一种方案Min (Stamp Num)(5)若有多种方案满足(3)(4),则选取“最大面额”最高的一种方案。
Max(Heightest Value) (6)若有多种方案满足(3)(4)(5)则输出“tie”题目分析:(1)算法定位:从题目的条件可知,此题必须遍求所有方案以求解,因此采用搜索的方法是非常合理的,因为题目带由一定的递推性,也可以尝试动态规划的方法.(2)问题优化与简化对于搜索型题目,关键的优化就是减少重复计算,本题可由3方面的简化,避免重复性计算.(1)对于面额相等的邮票,可以限制在1~5张,多余的可以不处理,例如这样的输入:1 1 1 1 1 1 1 1 0 8个14 0可以简化成为:1 1 1 1 1 0 5个14 0他们的解是相同的(2)搜索求解时约定, 后一张邮票面额>=前面张邮票的面额,即如下的6种情况:1 2 3 2 3 1 3 12 1 3 2 3 2 1 2 1 3只需搜索判断一种,即 1 2 3 的情况(3)对于给定的n种邮票,遍历4张邮票的所有可达“总面额”的解,当m种指定面额给出,只需插标输出即可,不需要重复m次类似的搜索。
(因为m次的搜索中,很多是重复计算的)(3)算法介绍(1)搜索方法一:(base on 史诗’s program)主要思路:4重循环,枚举所有可能,依据题目条件保留最优解。
For(i=1;i<=total_stamps;i++)For(j=i;j<=total_stamps;j++)For(k=j;k<=total_stamps;k++)For(l=k;l<=total_stamps;l++){更新最优解}优化:使用优化方案(1)(2),修改后可以加上优化方案(3)评价:编程复杂度低,代码少,运行时空效率高,比赛时候推荐使用但是扩展性受限制,若题目给的是任一k张而不是4,则必须大量修改代码(2)搜索方法二:(base on hawking’s program)主要思路:递归深度搜索,遍历所有k张邮票的可达面额的解,保留每种面额的最优解,查表输出指定面额的解,并给定k=4,即为题目要求的情况。
ACM解题报告

题目一:DescriptionSome positive integers can be represented by a sum of one or more consecutive prime numbers. How many such representations does a given positive integer have? For example, the integer 53 has two representations 5 + 7 + 11 + 13 + 17 and 53. The integer 41 has three representations 2+3+5+7+11+13, 11+13+17, and 41. The integer 3 has only one representation, which is 3. The integer 20 has no such representations. Note that summands must be consecutive primenumbers, so neither 7 + 13 nor 3 + 5 + 5 + 7 is a valid representation for the integer 20.Your mission is to write a program that reports the number of representations for the given positive integer.InputThe input is a sequence of positive integers each in a separate line. The integers are between 2 and 10 000, inclusive. The end of the input is indicated by a zero. OutputThe output should be composed of lines each corresponding to an input line except the last zero. An output line includes the number of representations for the input integer as the sum of one or more consecutive prime numbers. No other characters should be inserted in the output.Sample Input231741206661253Sample Output1123121.算法通过筛法找出10000以内所有的素数,存到数组里。
ACM解题模版 密码破译

Each charactor are changed to a corresponding charactor. If the keyword is "Angel", the rule will be:
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
ANGELZYXWVUTSRQPOMKJIHFDCB
难点在于密码破译字母表的制作算法思想?数据结构?数组题目代码?includestdiohincludestringhcharch27bch27sch27
解题队伍:
JSU_10
题目类型:
解密
题目来源:
/1591
题目编号:
1591
题目描述:
Encoded Love-letter
temp[h]=1;
}
for(i=25,j=0;i>=len;i--,j++)
{
while(temp[j]==1)
j++;
Bch[i]=j+65;
}
for(i=0;i<26;i++)
Sch[i]=Bch[i]+32;
while(gets(ch1))
{
i=0;
while(ch1[i]!='\0')
ACM程序竞赛计算几何超全模板

/*计算几何目录㈠点的基本运算1. 平面上两点之间距离12. 判断两点是否重合13. 矢量叉乘14. 矢量点乘25. 判断点是否在线段上26. 求一点饶某点旋转后的坐标27. 求矢量夹角2㈡线段及直线的基本运算1. 点与线段的关系32. 求点到线段所在直线垂线的垂足43. 点到线段的最近点44. 点到线段所在直线的距离45. 点到折线集的最近距离46. 判断圆是否在多边形内57. 求矢量夹角余弦58. 求线段之间的夹角59. 判断线段是否相交610.判断线段是否相交但不交在端点处611.求线段所在直线的方程612.求直线的斜率713.求直线的倾斜角714.求点关于某直线的对称点715.判断两条直线是否相交及求直线交点716.判断线段是否相交,如果相交返回交点7㈢多边形常用算法模块1. 判断多边形是否简单多边形82. 检查多边形顶点的凸凹性93. 判断多边形是否凸多边形94. 求多边形面积95. 判断多边形顶点的排列方向,方法一106. 判断多边形顶点的排列方向,方法二107. 射线法判断点是否在多边形内108. 判断点是否在凸多边形内119. 寻找点集的graham算法1210.寻找点集凸包的卷包裹法1311.判断线段是否在多边形内1412.求简单多边形的重心1513.求凸多边形的重心1714.求肯定在给定多边形内的一个点1715.求从多边形外一点出发到该多边形的切线1816.判断多边形的核是否存在19㈣圆的基本运算1 .点是否在圆内202 .求不共线的三点所确定的圆21㈤矩形的基本运算1.已知矩形三点坐标,求第4点坐标22㈥常用算法的描述22㈦补充1.两圆关系:242.判断圆是否在矩形内:243.点到平面的距离:254.点是否在直线同侧:255.镜面反射线:256.矩形包含:267.两圆交点:278.两圆公共面积:289. 圆和直线关系:2910. 内切圆:3011. 求切点:3112. 线段的左右旋:3113.公式:32*//* 需要包含的头文件*/#include <cmath >/* 常用的常量定义*/const double INF = 1E200const double EP = 1E-10const int MAXV = 300const double PI = 3.14159265/* 基本几何结构*/struct POINT{double x;double y;POINT(double a=0, double b=0) { x=a; y=b;} //constructor};struct LINESEG{POINT s;POINT e;LINESEG(POINT a, POINT b) { s=a; e=b;}LINESEG() { }};struct LINE // 直线的解析方程a*x+b*y+c=0 为统一表示,约定a >= 0{double a;double b;double c;LINE(double d1=1, double d2=-1, double d3=0) {a=d1; b=d2; c=d3;}};/*********************** ** 点的基本运算** ***********************/double dist(POINT p1,POINT p2) // 返回两点之间欧氏距离{return( sqrt( (p1.x-p2.x)*(p1.x-p2.x)+(p1.y-p2.y)*(p1.y-p2.y) ) );}bool equal_point(POINT p1,POINT p2) // 判断两个点是否重合{return ( (abs(p1.x-p2.x)<EP)&&(abs(p1.y-p2.y)<EP) );}/****************************************************************************** r=multiply(sp,ep,op),得到(sp-op)和(ep-op)的叉积r>0:ep在矢量opsp的逆时针方向;r=0:opspep三点共线;r<0:ep在矢量opsp的顺时针方向******************************************************************************* /double multiply(POINT sp,POINT ep,POINT op){return((sp.x-op.x)*(ep.y-op.y)-(ep.x-op.x)*(sp.y-op.y));}/*r=dotmultiply(p1,p2,op),得到矢量(p1-op)和(p2-op)的点积,如果两个矢量都非零矢量r<0:两矢量夹角为锐角;r=0:两矢量夹角为直角;r>0:两矢量夹角为钝角******************************************************************************* /double dotmultiply(POINT p1,POINT p2,POINT p0){return ((p1.x-p0.x)*(p2.x-p0.x)+(p1.y-p0.y)*(p2.y-p0.y));}/****************************************************************************** 判断点p是否在线段l上条件:(p在线段l所在的直线上) && (点p在以线段l为对角线的矩形内)******************************************************************************* /bool online(LINESEG l,POINT p){return( (multiply(l.e,p,l.s)==0) &&( ( (p.x-l.s.x)*(p.x-l.e.x)<=0 )&&( (p.y-l.s.y)*(p.y-l.e.y)<=0 ) ) ); }// 返回点p以点o为圆心逆时针旋转alpha(单位:弧度)后所在的位置POINT rotate(POINT o,double alpha,POINT p){POINT tp;p.x-=o.x;p.y-=o.y;tp.x=p.x*cos(alpha)-p.y*sin(alpha)+o.x;tp.y=p.y*cos(alpha)+p.x*sin(alpha)+o.y;return tp;}/* 返回顶角在o点,起始边为os,终止边为oe的夹角(单位:弧度)角度小于pi,返回正值角度大于pi,返回负值可以用于求线段之间的夹角原理:r = dotmultiply(s,e,o) / (dist(o,s)*dist(o,e))r'= multiply(s,e,o)r >= 1 angle = 0;r <= -1 angle = -PI-1<r<1 && r'>0 angle = arccos(r)-1<r<1 && r'<=0 angle = -arccos(r)*/double angle(POINT o,POINT s,POINT e){double cosfi,fi,norm;double dsx = s.x - o.x;double dsy = s.y - o.y;double dex = e.x - o.x;double dey = e.y - o.y;cosfi=dsx*dex+dsy*dey;norm=(dsx*dsx+dsy*dsy)*(dex*dex+dey*dey);cosfi /= sqrt( norm );if (cosfi >= 1.0 ) return 0;if (cosfi <= -1.0 ) return -3.1415926;fi=acos(cosfi);if (dsx*dey-dsy*dex>0) return fi; // 说明矢量os 在矢量oe的顺时针方向return -fi;}/*****************************\* ** 线段及直线的基本运算** *\*****************************//* 判断点与线段的关系,用途很广泛本函数是根据下面的公式写的,P是点C到线段AB所在直线的垂足AC dot ABr = ---------||AB||^2(Cx-Ax)(Bx-Ax) + (Cy-Ay)(By-Ay)= -------------------------------L^2r has the following meaning:r=0 P = Ar=1 P = Br<0 P is on the backward extension of ABr>1 P is on the forward extension of AB0<r<1 P is interior to AB*/double relation(POINT p,LINESEG l){LINESEG tl;tl.s=l.s;tl.e=p;return dotmultiply(tl.e,l.e,l.s)/(dist(l.s,l.e)*dist(l.s,l.e));}// 求点C到线段AB所在直线的垂足PPOINT perpendicular(POINT p,LINESEG l){double r=relation(p,l);POINT tp;tp.x=l.s.x+r*(l.e.x-l.s.x);tp.y=l.s.y+r*(l.e.y-l.s.y);return tp;}/* 求点p到线段l的最短距离,并返回线段上距该点最近的点np注意:np是线段l上到点p最近的点,不一定是垂足*/double ptolinesegdist(POINT p,LINESEG l,POINT &np){double r=relation(p,l);if(r<0){np=l.s;return dist(p,l.s);}if(r>1){np=l.e;return dist(p,l.e);}np=perpendicular(p,l);return dist(p,np);}// 求点p到线段l所在直线的距离,请注意本函数与上个函数的区别double ptoldist(POINT p,LINESEG l){return abs(multiply(p,l.e,l.s))/dist(l.s,l.e);}/* 计算点到折线集的最近距离,并返回最近点.注意:调用的是ptolineseg()函数*/double ptopointset(int vcount,POINT pointset[],POINT p,POINT &q) {int i;double cd=double(INF),td;LINESEG l;POINT tq,cq;for(i=0;i<vcount-1;i++)l.s=pointset[i];l.e=pointset[i+1];td=ptolinesegdist(p,l,tq);if(td<cd){cd=td;cq=tq;}}q=cq;return cd;}/* 判断圆是否在多边形内.ptolineseg()函数的应用2 */bool CircleInsidePolygon(int vcount,POINT center,double radius,POINT polygon[]){POINT q;double d;q.x=0;q.y=0;d=ptopointset(vcount,polygon,center,q);if(d<radius||fabs(d-radius)<EP)return true;elsereturn false;}/* 返回两个矢量l1和l2的夹角的余弦(-1 --- 1)注意:如果想从余弦求夹角的话,注意反余弦函数的定义域是从0到pi */double cosine(LINESEG l1,LINESEG l2){return (((l1.e.x-l1.s.x)*(l2.e.x-l2.s.x) +(l1.e.y-l1.s.y)*(l2.e.y-l2.s.y))/(dist(l1.e,l1.s)*dist(l2.e,l2.s))) );}// 返回线段l1与l2之间的夹角单位:弧度范围(-pi,pi)double lsangle(LINESEG l1,LINESEG l2){POINT o,s,e;o.x=o.y=0;s.x=l1.e.x-l1.s.x;s.y=l1.e.y-l1.s.y;e.x=l2.e.x-l2.s.x;e.y=l2.e.y-l2.s.y;return angle(o,s,e);// 如果线段u和v相交(包括相交在端点处)时,返回true////判断P1P2跨立Q1Q2的依据是:( P1 - Q1 ) ×( Q2 - Q1 ) * ( Q2 - Q1 ) ×( P2 - Q1 ) >= 0。
ACM算法模板(吉林大学)

目录目录 (1)Graph 图论 (3)|DAG的深度优先搜索标记 (3)|无向图找桥 (3)|无向图连通度(割) (3)|最大团问题DP+DFS (3)|欧拉路径O(E) (3)|D IJKSTRA数组实现O(N^2) (3)|D IJKSTRA O(E* LOG E) (4)|B ELLMAN F ORD单源最短路O(VE) (4)|SPFA(S HORTEST P ATH F ASTER A LGORITHM) (4)|第K短路(D IJKSTRA) (5)|第K短路(A*) (5)|P RIM求MST (6)|次小生成树O(V^2) (6)|最小生成森林问题(K颗树)O(MLOGM) (6)|有向图最小树形图 (6)|M INIMAL S TEINER T REE (6)|T ARJAN强连通分量 (7)|弦图判断 (7)|弦图的PERFECT ELIMINATION点排列 (7)|稳定婚姻问题O(N^2) (7)|拓扑排序 (8)|无向图连通分支(DFS/BFS邻接阵) (8)|有向图强连通分支(DFS/BFS邻接阵)O(N^2) (8)|有向图最小点基(邻接阵)O(N^2) (9)|F LOYD求最小环 (9)|2-SAT问题 (9)Network 网络流 (11)|二分图匹配(匈牙利算法DFS实现) (11)|二分图匹配(匈牙利算法BFS实现) (11)|二分图匹配(H OPCROFT-C ARP的算法) (11)|二分图最佳匹配(KUHN MUNKRAS算法O(M*M*N))..11 |无向图最小割O(N^3) (12)|有上下界的最小(最大)流 (12)|D INIC最大流O(V^2*E) (12)|HLPP最大流O(V^3) (13)|最小费用流O(V*E* F).......................................13|最小费用流O(V^2* F). (14)|最佳边割集 (15)|最佳点割集 (15)|最小边割集 (15)|最小点割集(点连通度) (16)|最小路径覆盖O(N^3) (16)|最小点集覆盖 (16)Structure 数据结构 (17)|求某天是星期几 (17)|左偏树合并复杂度O(LOG N) (17)|树状数组 (17)|二维树状数组 (17)|T RIE树(K叉) (17)|T RIE树(左儿子又兄弟) (18)|后缀数组O(N* LOG N) (18)|后缀数组O(N) (18)|RMQ离线算法O(N*LOG N)+O(1) (19)|RMQ(R ANGE M INIMUM/M AXIMUM Q UERY)-ST算法(O(NLOGN +Q)) (19)|RMQ离线算法O(N*LOG N)+O(1)求解LCA (19)|LCA离线算法O(E)+O(1) (20)|带权值的并查集 (20)|快速排序 (20)|2台机器工作调度 (20)|比较高效的大数 (20)|普通的大数运算 (21)|最长公共递增子序列O(N^2) (22)|0-1分数规划 (22)|最长有序子序列(递增/递减/非递增/非递减) (22)|最长公共子序列 (23)|最少找硬币问题(贪心策略-深搜实现) (23)|棋盘分割 (23)|汉诺塔 (23)|STL中的PRIORITY_QUEUE (24)|堆栈 (24)|区间最大频率 (24)|取第K个元素 (25)|归并排序求逆序数 (25)|逆序数推排列数 (25)|二分查找 (25)|二分查找(大于等于V的第一个值) (25)|所有数位相加 (25)Number 数论 (26)|递推求欧拉函数PHI(I) (26)|单独求欧拉函数PHI(X) (26)|GCD最大公约数 (26)|快速GCD (26)|扩展GCD (26)|模线性方程 A * X = B (% N) (26)|模线性方程组 (26)|筛素数[1..N] (26)|高效求小范围素数[1..N] (26)|随机素数测试(伪素数原理) (26)|组合数学相关 (26)|P OLYA计数 (27)|组合数C(N, R) (27)|最大1矩阵 (27)|约瑟夫环问题(数学方法) (27)|约瑟夫环问题(数组模拟) (27)|取石子游戏1 (27)|集合划分问题 (27)|大数平方根(字符串数组表示) (28)|大数取模的二进制方法 (28)|线性方程组A[][]X[]=B[] (28)|追赶法解周期性方程 (28)|阶乘最后非零位,复杂度O(NLOGN) (29)递归方法求解排列组合问题 (30)|类循环排列 (30)|全排列 (30)|不重复排列 (30)|全组合 (31)|不重复组合 (31)|应用 (31)模式串匹配问题总结 (32)|字符串H ASH (32)|KMP匹配算法O(M+N) (32)|K ARP-R ABIN字符串匹配 (32)|基于K ARP-R ABIN的字符块匹配 (32)|函数名: STRSTR (32)|BM算法的改进的算法S UNDAY A LGORITHM (32)|最短公共祖先(两个长字符串) (33)|最短公共祖先(多个短字符串)...............................33Geometry 计算几何.. (34)|G RAHAM求凸包O(N* LOG N) (34)|判断线段相交 (34)|求多边形重心 (34)|三角形几个重要的点 (34)|平面最近点对O(N* LOG N) (34)|L IUCTIC的计算几何库 (35)|求平面上两点之间的距离 (35)|(P1-P0)*(P2-P0)的叉积 (35)|确定两条线段是否相交 (35)|判断点P是否在线段L上 (35)|判断两个点是否相等 (35)|线段相交判断函数 (35)|判断点Q是否在多边形内 (35)|计算多边形的面积 (35)|解二次方程A X^2+B X+C=0 (36)|计算直线的一般式A X+B Y+C=0 (36)|点到直线距离 (36)|直线与圆的交点,已知直线与圆相交 (36)|点是否在射线的正向 (36)|射线与圆的第一个交点 (36)|求点P1关于直线LN的对称点P2 (36)|两直线夹角(弧度) (36)ACM/ICPC竞赛之STL (37)ACM/ICPC竞赛之STL简介 (37)ACM/ICPC竞赛之STL--PAIR (37)ACM/ICPC竞赛之STL--VECTOR (37)ACM/ICPC竞赛之STL--ITERATOR简介 (38)ACM/ICPC竞赛之STL--STRING (38)ACM/ICPC竞赛之STL--STACK/QUEUE (38)ACM/ICPC竞赛之STL--MAP (40)ACM/ICPC竞赛之STL--ALGORITHM (40)STL IN ACM (41)头文件 (42)线段树 (43)求矩形并的面积(线段树+离散化+扫描线) (43)求矩形并的周长(线段树+离散化+扫描线) (44)Graph 图论/*==================================================*\| DAG的深度优先搜索标记| INIT: edge[][]邻接矩阵; pre[], post[], tag全置0;| CALL: dfstag(i, n); pre/post:开始/结束时间\*==================================================*/int edge[V][V], pre[V], post[V], tag;void dfstag(int cur, int n){ // vertex: 0 ~ n-1pre[cur] = ++tag;for (int i=0; i<n; ++i) if (edge[cur][i]) {if (0 == pre[i]) {printf("Tree Edge!\n");dfstag(i,n);} else {if (0 == post[i]) printf("Back Edge!\n");else if (pre[i] > pre[cur])printf("Down Edge!\n");else printf("Cross Edge!\n");}}post[cur] = ++tag;}/*==================================================*\| 无向图找桥| INIT: edge[][]邻接矩阵;vis[],pre[],anc[],bridge 置0;| CALL: dfs(0, -1, 1, n);\*==================================================*/int bridge, edge[V][V], anc[V], pre[V], vis[V];void dfs(int cur, int father, int dep, int n){ // vertex: 0 ~ n-1if (bridge) return;vis[cur] = 1; pre[cur] = anc[cur] = dep;for (int i=0; i<n; ++i) if (edge[cur][i]) {if (i != father && 1 == vis[i]) {if (pre[i] < anc[cur])anc[cur] = pre[i];//back edge}if (0 == vis[i]) { //tree edgedfs(i,cur,dep+1,n);if (bridge) return;if (anc[i] < anc[cur]) anc[cur] = anc[i];if (anc[i] > pre[cur]) { bridge = 1; return; } }}vis[cur] = 2;}/*==================================================*\| 无向图连通度(割)| INIT: edge[][]邻接矩阵;vis[],pre[],anc[],deg[]置为0;| CALL: dfs(0, -1, 1, n);| k=deg[0], deg[i]+1(i=1…n-1)为删除该节点后得到的连通图个数| 注意:0作为根比较特殊!\*==================================================*/int edge[V][V], anc[V], pre[V], vis[V], deg[V];void dfs(int cur, int father, int dep, int n){// vertex: 0 ~ n-1int cnt = 0;vis[cur] = 1; pre[cur] = anc[cur] = dep;for (int i=0; i<n; ++i) if (edge[cur][i]) {if (i != father && 1 == vis[i]) {if (pre[i] < anc[cur])anc[cur] = pre[i];//back edge}if (0 == vis[i]) { //tree edgedfs(i,cur,dep+1,n);++cnt; // 分支个数if (anc[i] < anc[cur]) anc[cur] = anc[i];if ((cur==0 && cnt>1) ||(cnt!=0 && anc[i]>=pre[cur]))++deg[cur];// link degree of a vertex }}vis[cur] = 2;} /*==================================================*\| 最大团问题 DP + DFS| INIT: g[][]邻接矩阵;| CALL: res = clique(n);\*==================================================*/int g[V][V], dp[V], stk[V][V], mx;int dfs(int n, int ns, int dep){if (0 == ns) {if (dep > mx) mx = dep;return 1;}int i, j, k, p, cnt;for (i = 0; i < ns; i++) {k = stk[dep][i]; cnt = 0;if (dep + n - k <= mx) return 0;if (dep + dp[k] <= mx) return 0;for (j = i + 1; j < ns; j++) {p=stk[dep][j];if (g[k][p]) stk[dep + 1][cnt++] = p;}dfs(n, cnt, dep + 1);}return 1;}int clique(int n){int i, j, ns;for (mx = 0, i = n - 1; i >= 0; i--) {// vertex: 0 ~ n-1for (ns = 0, j = i + 1; j < n; j++)if (g[i][j]) stk[1][ ns++ ] = j;dfs(n, ns, 1); dp[i] = mx;}return mx;}/*==================================================*\| 欧拉路径O(E)| INIT: adj[][]置为图的邻接表; cnt[a]为a点的邻接点个数;| CALL: elpath(0); 注意:不要有自向边\*==================================================*/int adj[V][V], idx[V][V], cnt[V], stk[V], top;int path(int v){for (int w ; cnt[v] > 0; v = w) {stk[ top++ ] = v;w = adj[v][ --cnt[v] ];adj[w][ idx[w][v] ] = adj[w][ --cnt[w] ];// 处理的是无向图—-边是双向的,删除v->w后,还要处理删除w->v}return v;}void elpath (int b, int n){ // begin from b int i, j;for (i = 0; i < n; ++i) // vertex: 0 ~ n-1 for (j = 0; j < cnt[i]; ++j)idx[i][ adj[i][j] ] = j;printf("%d", b);for (top = 0; path(b) == b && top != 0; ) {b = stk[ --top ];printf("-%d", b);}printf("\n");}/*==================================================*\| Dijkstra数组实现O(N^2)| Dijkstra --- 数组实现(在此基础上可直接改为STL的Queue实现)| lowcost[] --- beg到其他点的最近距离| path[] -- beg为根展开的树,记录父亲结点\*==================================================*/#define INF 0x03F3F3F3Fconst int N;int path[N], vis[N];void Dijkstra(int cost[][N], int lowcost[N], int n, int beg){ int i, j, min;memset(vis, 0, sizeof(vis));vis[beg] = 1;for (i=0; i<n; i++){lowcost[i] = cost[beg][i]; path[i] = beg;}lowcost[beg] = 0;path[beg] = -1; // 树根的标记int pre = beg;for (i=1; i<n; i++){min = INF;dist[v] = dist[u] + c;for (j=0; j<n; j++)// 下面的加法可能导致溢出,INF 不能取太大if (vis[j]==0 &&lowcost[pre]+cost[pre][j]<lowcost[j]){lowcost[j] =lowcost[pre] + cost[pre][j]; path[j] = pre; } for (j=0; j<n; j++) if (vis[j] == 0 && lowcost[j] < min){ min = lowcost[j]; pre = j; } vis[pre] = 1; } } /*==================================================*\ | Dijkstra O(E * log E) | INIT: 调用init(nv, ne)读入边并初始化; | CALL: dijkstra(n, src); dist[i]为src 到i 的最短距离 \*==================================================*/ #define typec int // type of cost const typec inf = 0x3f3f3f3f; // max of cost typec cost[E], dist[V]; int e, pnt[E], nxt[E], head[V], prev[V], vis[V]; struct qnode { int v; typec c; qnode (int vv = 0, typec cc = 0) : v(vv), c(cc) {} bool operator < (const qnode& r) const { return c>r.c; } }; void dijkstra(int n, const int src){ qnode mv; int i, j, k, pre; priority_queue<qnode> que; vis[src] = 1; dist[src] = 0; que.push(qnode(src, 0)); for (pre = src, i=1; i<n; i++) { for (j = head[pre]; j != -1; j = nxt[j]) { k = pnt[j]; if (vis[k] == 0 && dist[pre] + cost[j] < dist[k]){ dist[k] =dist[pre] + cost[j]; que.push(qnode(pnt[j], dist[k])); prev[k] = pre; } } while (!que.empty() && vis[que.top().v] == 1) que.pop(); if (que.empty()) break ; mv = que.top(); que.pop(); vis[pre = mv.v] = 1; } } inline void addedge(int u, int v, typec c){ pnt[e] = v; cost[e] = c; nxt[e] = head[u]; head[u] = e++; } void init(int nv, int ne){ int i, u, v; typec c; e = 0;memset(head, -1, sizeof (head));memset(vis, 0, sizeof (vis));memset(prev, -1, sizeof (prev));for (i = 0; i < nv; i++) dist[i] = inf;for (i = 0; i < ne; ++i) {scanf("%d%d%d", &u, &v, &c);// %d: type of cost addedge(u, v, c); // vertex: 0 ~ n-1, 单向边 }}/*==================================================*\| BellmanFord 单源最短路O(VE)| 能在一般情况下,包括存在负权边的情况下,解决单源最短路径问题| INIT: edge[E][3]为边表| CALL: bellman(src);有负环返回0;dist[i]为src 到i 的最短距| 可以解决差分约束系统: 需要首先构造约束图,构造不等式时>=表示求最小值, 作为最长路,<=表示求最大值, 作为最短路 (v-u <= c:a[u][v] = c )\*==================================================*/#define typec int // type of costconst typec inf=0x3f3f3f3f; // max of costint n, m, pre[V], edge[E][3];typec dist[V];int relax (int u, int v, typec c){if (dist[v] > dist[u] + c) {pre[v] = u; return 1; } return 0; } int bellman (int src){ int i, j;for (i=0; i<n; ++i) { dist[i] = inf; pre[i] = -1; } dist[src] = 0; bool flag; for (i=1; i<n; ++i){ flag = false; // 优化 for (j=0; j<m; ++j) { if( 1 == relax(edge[j][0], edge[j][1], edge[j][2]) ) flag = true; } if( !flag ) break; } for (j=0; j<m; ++j) { if (1 == relax(edge[j][0], edge[j][1], edge[j][2])) return 0; // 有负圈 } return 1; } /*==================================================*\ | SPFA(Shortest Path Faster Algorithm) Bellman-Ford 算法的一种队列实现,减少了不必要的冗余计算。
算法分析与程序设计——报告模板

报告范例 动态规划法解0-1
2011级2班
作者姓名
背包问题是一个经典问题……这部分描述问题,并给出分析过程用来引出下面的算
法。
二、算法设计(或算法步骤)
用动态规划法解0-1背包问题……这部分详细描述解题算法思想或者具体算法步骤。
三、算法实现
此部分要有完整的程序源代码和运行结果截图。
还要有适当的说明,比如数据结构的选择和存储、变量的作用等,源代码中要有适当的注释。
四、算法分析(与改进)
此部分要有两方面的分析,以时间复杂度为主,有分析过程和结果。
如果有改进算法的想法,可以加在这部分,给出改进算法的清晰描述。
第三个报告中,此部分还要有几种解题方法的比较。
报告成绩单。
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电子科技大学期末解题报告课程:《ACM算法与程序设计》学院:学号:姓名:报告成绩:教师签名:讨厌的青蛙1、链接地址/problem?id=28122、问题描述在韩国,有一种小的青蛙。
每到晚上,这种青蛙会跳越稻田,从而踩踏稻子。
农民在早上看到被踩踏的稻子,希望找到造成最大损害的那只青蛙经过的路径。
每只青蛙总是沿着一条直线跳越稻田,而且每次跳跃的距离都相同,如图1所示。
稻田里的稻子组成一个栅格,每棵稻子位于一个格点上,如图2所示。
而青蛙总是从稻田的一侧跳进稻田,然后沿着某条直线穿越稻田,从另一侧跳出去,如图3所示。
问题描述青蛙的每一跳都恰好踩在一棵水稻上,将这棵水稻拍倒。
可能会有多只青蛙从稻田穿越,有些水稻被多只青蛙踩踏,如图4所示。
当然,农民所见到的是图5中的情形,看不到图4中的直线。
根据图5,农民能够构造出青蛙穿越稻田时的行走路径,并且只关心那些在穿越稻田时至少踩踏了3 棵水稻的青蛙。
因此,每条青蛙行走路径上至少包括3 棵被踩踏的水稻。
而在一条青蛙行走路径的直线上,也可能会有些被踩踏的水稻不属于该行走路径。
在图5中,格点(2, 1)、(6, 1)上的水稻可能是同一只青蛙踩踏的,但这条线上只有两棵被踩踏的水稻,因此不能作为一条青蛙行走路径;格点(2, 3)、(3, 4)、(6, 6)在同一条直线上,但它们的间距不等,因此不能作为一条青蛙行走路径;格点(2, 1)、(2, 3)、(2, 5)、(2, 7)是一条青蛙行走路径,该路径不包括格点(2, 6)。
请你写一个程序,确定在所有的青蛙行路径中,踩踏水稻棵数最多的路径上有多少棵水稻被踩踏。
例如,图5的答案是7,因为第6 行上全部水稻恰好构成一条青蛙行走路径。
输入数据从标准输入设备上读入数据。
第一行上两个整数R、C,分别表示稻田中水稻的行数和列数,1≤R、C≤5000。
第二行是一个整数N,表示被踩踏的水稻数量,3≤N≤5000。
在剩下的N 行中,每行有两个整数,分别是一颗被踩踏水稻的行号(1~R)和列号(1~C),两个整数用一个空格隔开。
而且,每棵被踩踏水稻只被列出一次。
输出要求从标准输出设备上输出一个整数。
如果在稻田中存在青蛙行走路径,则输出包含最多水稻的青蛙行走路径中的水稻数量,否则输出0。
输入样例6 7142 16 64 22 52 62 73 46 16 22 36 36 46 56 7输出样例73、解题思路这个问题看起来很复杂,其实目的很简单:帮助农民找到为害最大的青蛙。
也就是要找到一条穿越稻田的青蛙路径,这个路径上被踩踏的水稻不少于其他任何青蛙路径上被踩踏的水稻数。
当然,整个稻田中也可能根本就不存在青蛙路径。
问题的关键是:找到穿越稻田的全部青蛙路径。
任何一条穿越稻田的青蛙路径L,至少包括3 棵被踩踏的水稻。
假设其中前两棵被踩踏的水稻分别是(X1,Y1)、(X2,Y2),那么:●令dx=X2-X1、dy=Y2-Y1;X0=X1-dx、Y0=Y1- dy;X3=X2 +dx、Y3=Y2 + dy●(X0,Y0)位于稻田之外,青蛙从该位置经一跳后进入稻田、踩踏位置(X1,Y1)上的水稻●Xi=X0 + i×dx、Yi=Y1 + i×dy(i>3),如果(Xi,Yi)位于稻田之内,则(Xi,Yi)上的水稻必被青蛙踩踏根据上述规则,只要知道一条青蛙路径上的前两棵被踩踏的水稻,就可以找到该路径上其他的水稻。
为了找到全部的青蛙路径,只要从被踩踏的水稻中,任取两棵水稻(X1,Y1)、(X2,Y2),判断(X1,Y1)、(X2,Y2)是否能够作为一条青蛙路径上最先被踩踏的两颗水稻。
4、解决方案这个问题的描述中,最基本的元素是被踩踏的水稻。
在程序中要选择一个合适的数据结构,来表达这个基本元素。
这个数据结构是否合适的标准是:在程序中要表达这个元素时,能否用一个单词或者短语,即用一个变量来表示。
s truct PLANT //描述一棵被踩踏的水稻{int x; //水稻的行号int y; //水稻的列号}这个问题的主要计算是:从被踩踏的水稻中选择两棵(X1,Y1)、(X2,Y2)。
判断它们是否能够作为一条青蛙路径上最先被踩踏的两颗水稻。
(X1,Y1)、(X2,Y2)唯一确定了蛙跳的方向和步长,从(X2,Y2)开始,沿着这个方向和步长在稻田内走。
每走一步,判断所到达位置上(X,Y)的水稻是否被踩踏,直到走出稻田为止。
如果在某一步上,(X,Y)没有被踩踏,则表明(X1,Y1)、(X2,Y2)是一条青蛙路径上最先被踩踏的两颗水稻的假设不成立。
这个判断的算法在问题求解过程中要反复使用,它的效率成为决定整个计算效率的关键。
●用一个PLANT 型的数组plants[5001]表示全部被踩踏的水稻●将plants 中的元素按照行/列序号的升序(或者降序)排列采用二分法查找plants 中是否有值为(X,Y)的元素:将(X,Y)与plants 中间的元素比较,(1)相等,表明找到了元素;(2)比plants 中间元素的小,继续在plants 的前半部寻找;(3)比plants 中间元素的大,继续在plants 的后半部寻找。
采用上述方法判断每走一步所到达位置上(X,Y)的水稻是否被踩踏,最多只要比较log2N,其中N 是稻田中被踩踏水稻的总量。
5、源代码#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int r,c,n;struct PLANT{int x,y;};PLANT plants[5001];PLANT plant;int myCompare(const void *ele1,const void *ele2);int searchPath(PLANT secPlant, int dX, int dY);int main(void){int i,j,dX,dY,pX,pY,steps,max=2;scanf("%d%d",&r,&c);scanf("%d",&n);for(i=0;i<n;i++)scanf("%d %d",&plants[i].x,&plants[i].y);qsort(plants,n,sizeof(PLANT),myCompare);//先竖向排列,再横向排列for(i=0;i<n-2;i++)for(j=i+1;j<n-1;j++){dX=plants[j].x-plants[i].x;dY=plants[j].y-plants[i].y;pX=plants[i].x-dX;pY=plants[i].y-dY;if(pX<=r&&pX>=1&&pY<=c&&pY>=1)//说明plants[i]不是青蛙进入稻田的起始点continue;if(plants[i].x+max*dX>r)//说明在该路径上不会出现更多被踩踏的break;//注意随着j的变化,dX只会增大pY=plants[i].y+max*dY;if(pY>c||pY<1)//注意行进方向为[-pi/2,pi/2)continue; //随着j的变化,dY可能会减小//steps表示路径上踩踏的水稻数,如果不成为路径,则为0steps=searchPath(plants[j],dX,dY);if(steps>max)max=steps;}if(max==2) max=0;printf("%d\n",max);return (0);}int myCompare(const void *ele1,const void *ele2){PLANT *p1,*p2;p1=(PLANT*)ele1;p2=(PLANT*)ele2;if(p1->x==p2->x) //优先竖向比较return(p1->y-p2->y);return (p1->x-p2->x);}int searchPath(PLANT secPlant,int dX,int dY ){PLANT plant;int steps;plant.x=secPlant.x+dX;plant.y=secPlant.y+dY;steps=2;while(plant.x<=r&&plant.x>=1&&plant.y<=c&&plant.y>=1) //没有出界{if(!bsearch(&plant,plants,n,sizeof(PLANT),myCompare)) //不成为路径{steps=0;break;}plant.x+=dX;plant.y+=dY;steps++;}return (steps);}6、备注该程序已在网站/上提交通过。