事实再一次证明:本小菜在计算几何上就是个渣啊,唉,,,

题意:平面上n个点(n<=300),问任意四个点组成的四边形(保证四条边不相交)的最大面积是多少。

分析:

原文地址

1、第一思路是枚举四个点,以O(n4)的算法妥妥超时。

2、以下思路源自官方题解

  以O(n2)枚举每一条边,以这条边作为四边形的对角线(注意:这里所说的 对角线是指把四边形分成两部分的线,不考虑凹四边形可能出现的两个点在对角线同一侧的情况),以O(n)枚举每一个点,判断是在对角线所在直线的左侧还是 右侧。因为被对角线分割开的两三角形不相关,所以可以单独讨论:分别找出左右两侧的最大三角形,二者之和即为此边对应的最大四边形。整个算法为 O(n3)。

3、何为叉积?

  百度百科“叉积”解释的很详细,这里用到两条:

  一、axb 表示的是一个符合右手法则的、垂直于ab的向量c,|c|=|a|*|b|*sinθ,θ指向量a,b的夹角,即|c|是以a、b为边的平行四边形的面积——已知3点A,B,C,|BAxCA|==S(三角形ABC)*2。

  二、坐标表示法中,a(x1,y1),b(x2,y2)。c=axb=x1*y2-x2*y1,c的正负表示方向,正为上、负为下。而在三维中,方向不能简单的以正负表示,所以只能以一个向量的形式来描述:

  |  i , j , k |

  |x1,y1,z1|

  |x2,y2,z2|  i,j,k分别表示x轴、y轴、z轴上的单位向量,矩阵的解也就是c=axb

  这里只是二维平面,判断点在向量所在直线的哪一侧,就可以利用叉积的方向来区别。对角线AB,两侧各取一点C、D,必然有CAxCB=-DAxDB

注意:一开始不知道叉积的模即是三角形面积的两倍,就用axb=|a|*|b|*cosθ推S=|a|*|b|*sinθ,跑到第八组数据就超时了,纠结了好久,后来发现,原来每个三角形是在O(n3)的复杂度下求解的,多算一步就多一个O(n3),TLE的不冤T^T;

代码:

 #include <iostream>
#include <math.h>
#include <algorithm>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
using namespace std;
#define eps 1e-10 #define maxn 310
typedef struct point{
double x,y;
}p;
p Point[maxn]; double cross(point p1,point p2,point p0){
return ((p1.x-p0.x)*(p2.y-p0.y)-(p1.y-p0.y)*(p2.x-p0.x))*0.5;
} double max(double a,double b){
if(a>b) return a;
return b;
}
int main()
{
int n;
while(~scanf("%d",&n)){
for(int i=;i<n;i++)
scanf("%lf %lf",&Point[i].x,&Point[i].y);
double ans=,lmax=,rmax;
for(int i=;i<n;i++){
for(int j=i+;j<n;j++){
rmax=,lmax=;
for(int k=;k<n;k++){
if(k!=i && k!=j){
double s=cross(Point[i],Point[j],Point[k]);
if(s<eps){
lmax=max(lmax,-s);
}
else{
rmax=max(rmax,s);
}
}
}
if(lmax== || rmax==)continue;
ans=max(ans,(rmax+lmax));
}
}
printf("%lf\n",ans);
}
return ;
}

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