L3-009. 长城(凸包)

L3-009. 长城

时间限制
400 ms
内存限制
65536 kB
代码长度限制
8000 B
判题程序
Standard
作者
邓俊辉(清华大学)

正如我们所知,中国古代长城的建造是为了抵御外敌入侵。在长城上,建造了许多烽火台。每个烽火台都监视着一个特定的地区范围。一旦某个地区有外敌入侵,值守在对应烽火台上的士兵就会将敌情通报给周围的烽火台,并迅速接力地传递到总部。

现在如图1所示,若水平为南北方向、垂直为海拔高度方向,假设长城就是依次相联的一系列线段,而且在此范围内的任一垂直线与这些线段有且仅有唯一的交点。


图 1

进一步地,假设烽火台只能建造在线段的端点处。我们认为烽火台本身是没有高度的,每个烽火台只负责向北方(图1中向左)瞭望,而且一旦有外敌入侵,只要敌人与烽火台之间未被山体遮挡,哨兵就会立即察觉。当然,按照这一军规,对于南侧的敌情各烽火台并不负责任。一旦哨兵发现敌情,他就会立即以狼烟或烽火的形式,向其南方的烽火台传递警报,直到位于最南侧的总部。

以图2中的长城为例,负责守卫的四个烽火台用蓝白圆点示意,最南侧的总部用红色圆点示意。如果红色星形标示的地方出现敌情,将被哨兵们发现并沿红色折线将警报传递到总部。当然,就这个例子而言只需两个烽火台的协作,但其他位置的敌情可能需要更多。 然而反过来,即便这里的4个烽火台全部参与,依然有不能覆盖的(黄色)区域。


图 2

另外,为避免歧义,我们在这里约定,与某个烽火台的视线刚好相切的区域都认为可以被该烽火台所监视。以图3中的长城为例,若A、B、C、D点均共线,且在D点设置一处烽火台,则A、B、C以及线段BC上的任何一点都在该烽火台的监视范围之内。


图 3

好了,倘若你是秦始皇的太尉,为不致出现更多孟姜女式的悲剧,如何在保证长城安全的前提下,使消耗的民力(建造的烽火台)最少呢?

输入格式:

输入在第一行给出一个正整数N(3 <= N <=105),即刻画长城边缘的折线顶点(含起点和终点)数。随后N行,每行给出一个顶点的x和y坐标,其间以空格分隔。注意顶点从南到北依次给出,第一个顶点为总部所在位置。坐标为区间 [-109, 109) 内的整数,且没有重合点。

输出格式:

在一行中输出所需建造烽火台(不含总部)的最少数目。

输入样例:
10
67 32
48 -49
32 53
22 -44
19 22
11 40
10 -65
-1 -23
-3 31
-7 59
输出样例:
2
// 有一个坑点,小心求叉积的时候会溢出= =
#include <iostream>
#include <vector>
#include <set>
using namespace std;
struct node
{
	long x;
	long y;
	node(long x, long y) :x(x), y(y) {}
	node() {}
	long operator < (const node& b)const {
		return this->x > b.x;
	}
};

// 计算叉积
long Cross(node& p0, node& p1, node& p2) {
	return (p1.x - p0.x) * (p2.y - p0.y) - (p2.x - p0.x) * (p1.y - p0.y);
}

int main() {
	//freopen("1.txt", "r", stdin);
	int N;
	cin >> N;
	vector< node > vex;
	vector< node > s(N + 1);
	set< node > vis;
	// 读取点
	for (int i = 0; i < N; i++) {
		long x, y;
		scanf("%ld%ld", &x, &y);
		vex.push_back(node(x, y));
	}
	// 计算
	int p = 0;
	for (int i = 0; i < N; i++) {
		// 如果叉积小于等于零,说明p2-p0在p1-p0上面或在一条直线上,所以要将p1出栈,这个点丢弃
		while (p >= 2 && Cross(s[p - 2], s[p - 1], vex[i]) <= 0)
			p--;
		// 将凸起来的点保存起来
		if (p >= 1)
			vis.insert(s[p - 1]);
		s[p++] = vex[i];
	}
	cout << vis.size() - 1 << endl;
	return 0;
}

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/wbb1997/article/details/80158414