Google题解
Kickstart2017 RoundB
B.题意: 二维平面上有n个点, 每个点坐标(xi, yi), 权值wi, 问: 在平面上找一点p, 使得 Σwi*max(|X-xi|, |Y-yi|)最小, (X, Y)为p点坐标。求该最小值。
二维空间:
欧几里得距离:d=√(|x1-x2|2+|y1-y2|2)
曼哈顿距离 :d=|x1-x2|+|y1-y2|,到某点的曼哈顿距离为r的点组成一个边长为√2*r的正方形,且边与坐标轴成45度
切比雪夫距离:d=max(|x1-x2|,|y1-y2|),到某点的切比雪夫距离为r的点组成一个边长为2*r的正方形,且边与坐标轴平行
- /*
- 题解: 赛后看到有不少随机化算法可乱搞过去
- 该题是二维平面邮局距离(参见《算法导论》)的变形
- simple版:一维下, 使得Σwi*|X-xi|最小, 其中所有wi = 1. 答案显然为xi的中位数
- middle版:我们可以将wi看成有wi个点重合, 权值均为1, 则可套用simple版解法
- hard版:二维下, 使得 Σwi*(|X-xi| +|Y-yi|)最小. X轴, Y轴分开解即可
- 此题:我们将整个平面旋转45°即可变为hard版. 为什么?
- 因为hard中|X-xi| +|Y-yi|表示的边界形状为以(xi, yi)为中心的45°倾斜的正方形
- 而本题max(|X-xi|, |Y-yi|)表示的边界形状为以(xi, yi)为中心的正方形
- */
- #include <iostream>
- #include <algorithm>
- #include <vector>
- #include <string>
- #include <unordered_set>
- #include <unordered_map>
- #include <set>
- #include <map>
- #include <queue>
- #include <stack>
- #include <functional>
- #include <cmath>
- #include <string.h>
- using namespace std;
- using ull = unsigned long long;
- using ll = long long;
- using db = double;
- using PII = pair<int, int>;
- template<typename T>
- void print_vec(T& container, const std::string& sep = " "){
- for (auto& x: container){
- std::cout << x << sep;
- }
- std::cout << std::endl;
- }
- template<typename T>
- void print_map(T& mp){
- for(auto& x: mp){
- std::cout << x.first << " " << x.second << std::endl;
- }
- }
- struct Point{
- double x, y, w;
- void input(){
- cin >> x >> y >> w;
- }
- double dist(double _x, double _y){
- return fabs(x - _x) + fabs(y - _y);
- }
- void rotate(){
- static double ang = 45.0 / * acos(-1.0);
- double x1 = x * cos(ang) - y * sin(ang);
- double y1 = x * sin(ang) + y * cos(ang);
- x = x1 * sin(ang) ;
- y = y1 * sin(ang) ;
- }
- };
- struct Problem{
- int N;
- Point p[];
- void read(){
- cin >> N;
- for (int i = ; i < N; i++){
- p[i].input();
- p[i].rotate();
- }
- }
- struct WEIGHT{
- double w;
- double x;
- bool operator<(const WEIGHT& wt) const{
- return x < wt.x;
- }
- };
- double calc(WEIGHT wt[], int n){
- sort(wt, wt + n);
- double ans = ;
- double cur_x = wt[].x;
- double pre_sum = ;
- double suf_sum = ;
- for (int i = ; i < n; i++){
- ans += (wt[i].x - cur_x) * wt[i].w;
- suf_sum += wt[i].w;
- }
- double ret = ans;
- for (int i = ; i < n; i++){
- double nxt_x = wt[i].x;
- suf_sum -= wt[i-].w;
- pre_sum += wt[i-].w;
- ans -= suf_sum * (nxt_x - cur_x);
- ans += pre_sum * (nxt_x - cur_x);
- cur_x = nxt_x;
- ret = min(ans, ret);
- }
- return ret;
- }
- void solve(int ca){
- printf("Case #%d: ", ca);
- WEIGHT vx[], vy[];
- for (int i = ; i < N; i++){
- vx[i].x = p[i].x;
- vx[i].w = p[i].w;
- vy[i].x = p[i].y;
- vy[i].w = p[i].w;
- }
- double sum = calc(vx, N) + calc(vy, N);
- printf("%.7f\n", sum);
- }
- };
- int main(){
- int T;
- cin >> T;
- for (int ca = ; ca <= T; ca++){
- Problem p;
- p.read();
- p.solve(ca);
- }
- }
附随机化模拟退火算法:
- #include <cstdio>
- #include <cstring>
- #include <cstdlib>
- #include <cmath>
- #include <vector>
- #include <map>
- #include <set>
- #include <climits>
- #include <stack>
- #include <queue>
- #include <ctime>
- #include <string>
- #include <iostream>
- #include <algorithm>
- using namespace std;
- #define MEM(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
- #define REP(i,n) for(int i=0;i<(n);++i)
- #define FOR(i,a,b) for(int i=(a);i<=(b);++i)
- #define getmid(l,r) ((l) + ((r) - (l)) / 2)
- #define MP(a,b) make_pair(a,b)
- typedef long long ll;
- typedef pair<int,int> pii;
- const int INF = ( << ) - ;
- const int MAXN = ;
- const double cof = 0.5;
- const double eps = 1e-;
- const double deta = 0.7;
- int T,N;
- double X[MAXN],Y[MAXN], W[MAXN];
- int dir[][] = {{-,},{,},{,-},{,}};
- double Dis(double a1,double b1,double a2,double b2){
- return max(abs(a1-a2), abs(b1-b2));
- }
- double Cal(double a,double b){
- double res = Dis(a,b,X[],Y[]) * W[];
- FOR(i,,N - ) res += Dis(a,b,X[i],Y[i]) * W[i];
- return res;
- }
- int main(){
- srand((unsigned)time(NULL));
- int a,b;
- scanf("%d",&T);
- FOR(tt,,T){
- scanf("%d",&N);
- REP(i,N) scanf("%lf%lf%lf",&X[i],&Y[i], &W[i]);
- double ans = -,ansx,ansy;
- REP(o,){
- double sx = rand() % (N + );
- double sy = rand() % (N + );
- double res = Cal(sx,sy);
- double step = N;
- while(step > eps){
- while(){
- bool mov = false;
- REP(k,){
- double tx = sx + dir[k][] * step;
- double ty = sy + dir[k][] * step;
- if(tx < - || tx > || ty < - || ty > ) continue;
- double tmp = Cal(tx,ty);
- if(tmp < res || (double)rand()/INT_MAX > deta){
- res = tmp;
- sx = tx;
- sy = ty;
- mov = true;
- }
- }
- if(mov == false) break;
- }
- step *= cof;
- }
- if(ans == - || res < ans){
- ans = res;
- ansx = sx;
- ansy = sy;
- }
- }
- printf("Case #%d: %.6lf\n", tt, ans);
- //printf("The safest point is (%.1f, %.1f).\n",ansx,ansy);
- }
- return ;
- }
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