1 条题解
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解题思路
要找到由给定点构成的最大面积三角形,最直观的方法是枚举所有可能的三点组合,计算其面积,然后找出最大值。然而,这种方法的时间复杂度是O(^),当=时,这显然是不可行的。
因此,我们需要一个更高效的算法。观察到最大面积的三角形的顶点一定位于这些点的凸包上。因为如果有一个点不在凸包上,那么可以用凸包上的点替换它,从而得到一个更大的面积。因此,我们可以先计算这些点的凸包,然后在凸包的顶点上寻找最大面积的三角形。
计算凸包的时间复杂度是O( log ),而凸包上的点数通常远小于。假设凸包上有个点,那么枚举所有三点组合的时间复杂度是O(^)。如果很小,这是可行的。但对于较大的(例如=),这仍然不可行。
进一步优化,可以使用旋转卡壳法(Rotating Calipers)来找到凸包上构成最大面积三角形的三个点。这种方法可以将时间复杂度降低到O(^)或更好。
解题方法
计算凸包:使用Andrew算法或Graham扫描算法计算给定点的凸包。Andrew算法通常更容易实现且效率较高。
寻找最大面积三角形:在凸包的顶点上,使用旋转卡壳法或三重循环(如果较小)来找到最大面积的三角形。
C++代码实现:
#include <cmath> #include <algorithm> #include <cstdio> #include <vector> #define LL long long using namespace std; const LL Maxn = 50010; struct point { LL x, y; point() {} point(LL _x, LL _y) : x(_x), y(_y) {} point operator-(const point &Other) const { return point(x - Other.x, y - Other.y); } LL operator*(const point &Other) const { return x * Other.y - y * Other.x; } LL Dis() const { return x * x + y * y; } }; LL N; vector<point> A, B; bool Cmp(const point &X, const point &Y) { point ref = A[0]; LL cross = (X - ref) * (Y - ref); if (cross != 0) return cross > 0; return (X - ref).Dis() < (Y - ref).Dis(); } void compute_convex_hull() { if (A.size() < 3) { B = A; return; } B.clear(); for (LL i = 0; i < A.size(); ++i) { while (B.size() >= 2 && (A[i] - B[B.size()-2]) * (B.back() - B[B.size()-2]) >= 0) { B.pop_back(); } B.push_back(A[i]); } } LL rotating_calipers() { if (B.size() < 3) return 0; LL max_area = 0; for (LL i = 0; i < B.size(); ++i) { LL k = (i + 2) % B.size(); for (LL j = (i + 1) % B.size(); j != i; j = (j + 1) % B.size()) { while (true) { LL next_k = (k + 1) % B.size(); LL curr_area = abs((B[j] - B[i]) * (B[k] - B[i])); LL next_area = abs((B[j] - B[i]) * (B[next_k] - B[i])); if (next_area <= curr_area) break; k = next_k; } LL area = abs((B[j] - B[i]) * (B[k] - B[i])); if (area > max_area) max_area = area; } } return max_area; } int main() { while (scanf("%lld", &N) == 1 && N != -1) { A.resize(N); for (LL i = 0; i < N; ++i) { scanf("%lld%lld", &A[i].x, &A[i].y); } if (N < 3) { printf("0.00\n"); continue; } // Find the lowest leftmost point LL min_idx = 0; for (LL i = 1; i < N; ++i) { if (A[i].y < A[min_idx].y || (A[i].y == A[min_idx].y && A[i].x < A[min_idx].x)) { min_idx = i; } } swap(A[0], A[min_idx]); sort(A.begin() + 1, A.end(), Cmp); compute_convex_hull(); LL max_area = rotating_calipers(); printf("%.2lf\n", max_area / 2.0); } return 0; }
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