SRM662 Flee

(0,0)から(10100,0)に行きたい.最大3つまで警備員の場所が与えられる.目的地に行くことが出来る最大の距離を求める.

Sample0

右にそのまま行く

Sample1

これ以上大きくすると原点を覆ってしまう.また同じ点が与えられることもある

Sample2

右の道は行けないけど左上を通ればよい

Sample3

これもSample0と同様右でよい

考察

場合分けして考えた.
- n = 1の時は,原点との距離が最大の距離である
- n = 2の時は,原点との距離が小さい方が最大の距離である
- n = 3の時は,その3点で構成される三角形に内包されているかいないかに分ける

内包されていない場合

具体的に内包されていないとは次のような場合である
このような場合は原点を覆わないようにすればよいので,原点との距離が最小となる距離を選べばよい

内包されている場合

Sample0を考える.この場合の原点との距離が最小なのは5.09…である.しかしこの距離を採用すると,これでは目的地に行くことが出来ない.
ここで答えの5は(1,5)と(1,-5)との距離の半分である.つまり原点を覆わずに,円が重ならない場所が1つでもあればよい.

Code

内包されている場合は各頂点と原点との距離の最小値と,各頂点間の距離の半分の中から条件を満たす最大値を返す.また距離を考える場合,ルートを取らずに自乗和を比較した(sampleで死んだ).

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#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <sstream>
#include <cstring>
#include <queue>
#include <set>
#include <map>
#include <cmath>

#define REP(i,k,n) for(int i=k;i<n;i++)
#define rep(i,n) for(int i=0;i<n;i++)
#define EPS 1e-9
#define INF 1<<30

using namespace std;
typedef long long ll;

struct Point {
    double x, y;

    Point(double x=0, double y=0) : x(x), y(y) {}

    Point operator+(const Point &o) const { return Point(x+o.x, y+o.y); }

    Point operator-(const Point &o) const { return Point(x-o.x, y-o.y); }

    Point operator*(const double m) const { return Point(x*m, y*m); }

    Point operator/(const double d) const { return Point(x/d, y/d); }

    bool operator<(const Point &o) const { return x != o.x ? x < o.x : y < o.y; }

    bool operator==(const Point &o) const { return fabs(x-o.x) < EPS && fabs(y-o.y) < EPS; }

    double cross(const Point &o) const { return x * o.y - y * o.x; }

    double dot(const Point &o) const { return x * o.x + y * o.y; }

    double atan() const { return atan2(y, x); }

    double norm() const { return sqrt(dot(*this)); }

    double distance(const Point &o) const { return (o - (*this)).norm(); }

    double area(const Point &a,const Point &b) {
        Point p = a - (*this), p2 = b - (*this);
        return p.cross(p2);
    }

    double area_abs(const Point &a,const Point &b) const {
        Point p = a - (*this), p2 = b - (*this);
        return fabs(p.cross(p2)) / 2.0;
    }  

    // //線分abが自身に含まれているのかどうか判断する
    // int between(const Point &a,const Point &b) {
    //     if(area(a,b) != 0) return 0;
    //
    //     if(a.x != b.x)  return ((a.x <= x) && (x <= b.x) || (a.x >= x) && (x >= b.x));
    //     else return ((a.y <= y) && (y <= b.y) || (a.y >= y) && (y >= b.y));
    // }      

    double distance_seg(const Point& a,const Point& b) {
        if((b-a).dot(*this-a) < EPS) {
            return (*this-a).norm();
        }
        if((a-b).dot(*this-b) < EPS) {
            return (*this-b).norm();
        }
        return abs((b-a).cross(*this-a)) / (b-a).norm();
    }

    bool hitPolygon(const Point& a,const Point& b,const Point& c) {
        double t = (b-a).cross(*this-b);
        double t2 = (c-b).cross(*this-c);
        double t3 = (a-c).cross(*this-a);   

        if((t > 0 && t2 > 0 && t3 > 0) || ( t < 0 && t2 < 0 && t3 < 0)) {
            return true;
        }

        return false;
    }
};

class Flee {
  public:
  double maximalSafetyLevel(vector <int> x, vector <int> y) {
        int n = x.size();

        vector<Point> v;
        map<pair<int,int>,bool > m;
        rep(i,n) {
            pair<int,int> p = make_pair(x[i],y[i]);
            if(m[p]) continue;

            v.push_back(Point(x[i],y[i]));
            m[p] = true;
        }

        double ans = 0;

        if(v.size() == 1) {
            ans = v[0].norm();
        }
        else if(v.size() == 2) {
            ans = min(v[0].norm(),v[1].norm());
        }else {
            vector<int> d;
            int res = INF;
            rep(i,v.size()) {
                res = min(res,(int)(v[i]*2).dot(v[i]*2));
            }

            d.push_back(res);

            Point p(0,0);
            if(p.hitPolygon(v[0],v[1],v[2])) {
                rep(i,v.size()) {
                    rep(j,v.size()) {
                        if(i == j) continue;

                        Point p(v[i]-v[j]);
                        if(p.dot(p) < res) {
                            d.push_back(p.dot(p));
                        }
                    }
                }

                sort(d.begin(),d.end(),greater<double>());
                d.erase(unique(d.begin(),d.end()),d.end());

                rep(k,d.size()) {
                    int len = d[k];
                    bool flag = false;
                    Point p1(v[0].x-v[1].x, v[0].y-v[1].y);
                    Point p2(v[0].x-v[2].x, v[0].y-v[2].y);
                    Point p3(v[1].x-v[2].x, v[1].y-v[2].y);

                    int r = (int)p1.x*p1.x + p1.y*p1.y;
                    int r2 = (int)p2.x*p2.x + p2.y*p2.y;
                    int r3 = (int)p3.x*p3.x + p3.y*p3.y;

                    if(r >= len) {
                        flag = true;
                    }
                    if(r2 >= len) {
                        flag = true;
                    }
                    if(r3 >= len) {
                        flag = true;
                    }

                    if(flag) {
                        ans = sqrt(d[k])/2.0;
                        break;
                    }
                }
            }else {
                sort(d.begin(),d.end());
                ans = sqrt(d[0])/2.0;
            }
        }

        return ans;
  }
};

内包判定は外積を見れば良い.何かbetweenはコンパイル通らなくてコメントアウトが原因がよく分からない.とりあえずSystemTestは通ったけど,Pointを使わなくても,更に言えば場合分けをしなくても上手く書けそう.
今回は3点しかないが,これがn点になっても凸包を作って同じことをすれば良さそうに思える.

Jul 11th, 2015