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POJ 2451 Uyuws Concert(半平面交nlgn)

編輯:C++入門知識

題目:給出一些向量,求出圍成的多邊形的核的面積
 本身沒啥好說的,就是半平面交的模板題,聽說 是Zzy為了他的那篇論文專門出的題,但是數據被POJ更改過,時限很寬,n^2隨便水,而且我的nlgn比n^2耗時還多。
先引用一下nlgn算法的介紹,在zzy論文裡也有詳細介紹
step1. 將所有半平面按極角排序,對於極角相同的,選擇性的保留一個。 O(nlogn)
step2. 使用一個雙端隊列(deque),加入最開始2個半平面。
step3. 每次考慮一個新的半平面:
  a.while deque頂端的兩個半平面的交點在當前半平面外:刪除deque頂端的半平面
  b.while deque底部的兩個半平面的交點在當前半平面外:刪除deque底部的半平面
  c.將新半平面加入deque頂端
step4.刪除兩端多余的半平面。
具體方法是:
a.while deque頂端的兩個半平面的交點在底部半平面外:刪除deque頂端的半平面
b.while deque底部的兩個半平面的交點在頂端半平面外:刪除deque底部的半平面
重復a,b直到不能刪除為止。
step5:計算出deque頂端和底部的交點即可。
精度我是一個個試出來的。。。最終是1e-10
[cpp] 
#include<iostream> 
#include<fstream> 
#include<iomanip> 
#include<cstdio> 
#include<cstring> 
#include<algorithm> 
#include<cstdlib> 
#include<cmath> 
#include<set> 
#include<map> 
#include<queue> 
#include<stack> 
#include<string> 
#include<vector> 
#include<sstream> 
#include<cassert> 
#define LL long long 
#define eps 1e-10 
#define inf 10000 
#define zero(a) fabs(a)<eps 
#define N 20005 
using namespace std; 
struct Point{ 
    double x,y; 
}p[N*2]; 
struct Segment{ 
    Point s,e; 
    double angle; 
    void get_angle(){angle=atan2(e.y-s.y,e.x-s.x);} 
}seg[N]; 
int m; 
//叉積為正說明,p2在p0-p1的左側 
double xmul(Point p0,Point p1,Point p2){ 
    return (p1.x-p0.x)*(p2.y-p0.y)-(p2.x-p0.x)*(p1.y-p0.y); 

Point Get_Intersect(Segment s1,Segment s2){ 
    double u=xmul(s1.s,s1.e,s2.s),v=xmul(s1.e,s1.s,s2.e); 
    Point t; 
    t.x=(s2.s.x*v+s2.e.x*u)/(u+v);t.y=(s2.s.y*v+s2.e.y*u)/(u+v); 
    return t; 

bool cmp(Segment s1,Segment s2){ 
    //先按極角排序 
    if(s1.angle>s2.angle) return true; 
    //極角相等,內側的在前 
    else if(zero(s1.angle-s2.angle)&&xmul(s2.s,s2.e,s1.e)>-eps) return true; 
    return false; 

void HalfPlaneIntersect(Segment seg[],int n){ 
    sort(seg,seg+n,cmp); 
    int tmp=1; 
    for(int i=1;i<n;i++) 
        if(!zero(seg[i].angle-seg[tmp-1].angle)) 
            seg[tmp++]=seg[i]; 
    n=tmp; 
    Segment deq[N]; 
    deq[0]=seg[0];deq[1]=seg[1]; 
    int head=0,tail=1; 
    for(int i=2;i<n;i++){ 
        while(head<tail&&xmul(seg[i].s,seg[i].e,Get_Intersect(deq[tail],deq[tail-1]))<-eps) tail--; 
        while(head<tail&&xmul(seg[i].s,seg[i].e,Get_Intersect(deq[head],deq[head+1]))<-eps) head++; 
        deq[++tail]=seg[i]; 
    } 
    while(head<tail&&xmul(deq[head].s,deq[head].e,Get_Intersect(deq[tail],deq[tail-1]))<-eps) tail--; 
    while(head<tail&&xmul(deq[tail].s,deq[tail].e,Get_Intersect(deq[head],deq[head+1]))<-eps) head++; 
    if(head==tail) return; 
    m=0; 
    for(int i=head;i<tail;i++) 
        p[m++]=Get_Intersect(deq[i],deq[i+1]); 
    if(tail>head+1) 
        p[m++]=Get_Intersect(deq[head],deq[tail]); 

double Get_area(Point p[],int &n){ 
    double area=0; 
    for(int i=1;i<n-1;i++) 
        area+=xmul(p[0],p[i],p[i+1]); 
    return fabs(area)/2.0; 

int main(){ 
    int n; 
    while(scanf("%d",&n)!=EOF){ 
        seg[0].s.x=0;seg[0].s.y=0;seg[0].e.x=10000;seg[0].e.y=0;seg[0].get_angle(); 
        seg[1].s.x=10000;seg[1].s.y=0;seg[1].e.x=10000;seg[1].e.y=10000;seg[1].get_angle(); 
        seg[2].s.x=10000;seg[2].s.y=10000;seg[2].e.x=0;seg[2].e.y=10000;seg[2].get_angle(); 
        seg[3].s.x=0;seg[3].s.y=10000;seg[3].e.x=0;seg[3].e.y=0;seg[3].get_angle(); 
        for(int i=0;i<n;i++){ 
            scanf("%lf%lf%lf%lf",&seg[i+4].s.x,&seg[i+4].s.y,&seg[i+4].e.x,&seg[i+4].e.y); 
            seg[i+4].get_angle(); 
        } 
        HalfPlaneIntersect(seg,n+4); 
        printf("%.1f\n",Get_area(p,m)); 
    } 
    return 0; 

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