Poj 1873 The Fortified Forest

  1 /* 二维几何  */
  2 /* 需要包含的头文件 */
  3 #include<cstdio>
  4 #include <cstring>
  5 #include <cmath >
  6 #include <iostream>
  7 #include <algorithm>
  8 #include <vector>
  9 using namespace std;
 10 /** 常用的常量定义 **/
 11 const double INF  = 1e200;
 12 const double eps  = 1e-8;
 13 const double PI  = acos(-1.0);
 14 const int Max = 1e6;
 15 /** 基本几何结构 **/
 16 struct Point
 17 {
 18     double x,y;
 19     Point(double a=0, double b=0){x=a,y=b;}
 20     bool operator<(const Point &ta)const
 21     {
 22         if(x==ta.x)     return y<ta.y;
 23         return x<ta.x;
 24     }
 25     friend Point operator+(const Point &ta,const Point &tb)
 26     {
 27         return Point(ta.x+tb.x,ta.y+tb.y);
 28     }
 29     friend Point operator-(const Point &ta,const Point &tb)
 30     {
 31         return Point(ta.x-tb.x,ta.y-tb.y);
 32     }
 33 };
 34 struct LineSeg      ///线段，重载了/作为叉乘运算符，*作为点乘运算符
 35 {
 36     Point s,e;
 37     LineSeg(){s=Point(0,0),e=Point(0,0);}
 38     LineSeg(Point a, Point b){s=a,e=b;}
 39     double lenth(void)
 40     {
 41         return sqrt((s.x-e.x)*(s.x-e.x)+(s.y-e.y)*(s.y-e.y));
 42     }
 43     friend double operator*(const LineSeg &ta,const LineSeg &tb)
 44     {
 45         return (ta.e.x-ta.s.x)*(tb.e.x-tb.s.x)+(ta.e.y-ta.s.y)*(tb.e.y-tb.s.y);
 46     }
 47     friend double operator/(const LineSeg &ta,const LineSeg &tb)
 48     {
 49         return (ta.e.x-ta.s.x)*(tb.e.y-tb.s.y)-(ta.e.y-ta.s.y)*(tb.e.x-tb.s.x);
 50     }
 51     LineSeg operator=(const LineSeg &ta)
 52     {
 53         s=ta.s,e=ta.e;
 54         return *this;
 55     }
 56 };
 57 
 58 int sgn(double ta,double tb);
 59 double getdis(const Point &ta,const Point &tb);
 60 double graham(Point tb[],double len);
 61 
 62 int n,miv,v[20],cut[2][20];
 63 double ex,use[20];
 64 Point pt[20],tb[20];
 65 vector<Point>va;
 66 int main(void)
 67 {
 68     int k=0;
 69     while(1==scanf("%d",&n)&&n)
 70     {
 71         miv=1e9,ex=0;
 72         for(int i=0;i<n;i++)
 73             scanf("%lf%lf%d%lf",&pt[i].x,&pt[i].y,&v[i],&use[i]);
 74         for(int i=1,sz=(1<<n)-1;i<sz;i++)
 75         {
 76             va.clear();
 77             int tv=0;
 78             double len=0,lf=0;
 79             cut[1][0]=0;
 80             for(int j=0;j<n;j++)
 81             if(i&(1<<j))
 82                 cut[1][++cut[1][0]]=j,len+=use[j],tv+=v[j];
 83             else
 84                 va.push_back(pt[j]);
 85             if(cut[1][0]==3)
 86             {
 87                 134;
 88             }
 89             lf=graham(tb,len);
 90             if(sgn(lf,0)<0)
 91                 continue;
 92             if(miv>tv ||(tv==miv&&cut[1][0]<cut[0][0]))
 93             {
 94                 for(int j=0,ls=cut[1][0];j<=ls;j++)
 95                     cut[0][j]=cut[1][j];
 96                 miv=tv,ex=lf;
 97             }
 98 
 99         }
100         printf("Forest %d\nCut these trees:",++k);
101         for(int i=1;i<=cut[0][0];i++)
102             printf(" %d",1+cut[0][i]);
103         printf("\nExtra wood: %.2f\n\n",ex);
104     }
105     return 0;
106 }
107 
108 
109 
110 
111 /*******判断ta与tb的大小关系*******/
112 int sgn(double ta,double tb)
113 {
114     if(fabs(ta-tb)<eps)return 0;
115     if(ta<tb)   return -1;
116     return 1;
117 }
118 /*********求两点的距离*************/
119 double getdis(const Point &ta,const Point &tb)
120 {
121     return sqrt((ta.x-tb.x)*(ta.x-tb.x)+(ta.y-tb.y)*(ta.y-tb.y));
122 }
123 
124 bool cmp(const Point &ta,const Point &tb)/// 选取与最后一条确定边夹角最小的点，即余弦值最大者
125 {
126     double tmp=LineSeg(va[0],ta)/LineSeg(va[0],tb);
127     if(sgn(tmp,0)==0)
128         return getdis(va[0],ta)<getdis(va[0],tb);
129     else if(tmp>0)
130         return 1;
131     return 0;
132 }
133 double graham(Point tb[],double len)
134 {
135     if(va.size()==1)  return   len;
136     else if(va.size()==2) return len-2.0*getdis(va[0],va[1]);
137     int cur=0,top=2;
138     for(int i=1;i<va.size();i++)
139         if(sgn(va[cur].y,va[i].y)>0 || (sgn(va[cur].y,va[i].y)==0 && sgn(va[cur].x,va[i].x)>0))
140             cur=i;
141     swap(va[cur],va[0]);
142     sort(va.begin()+1,va.end(),cmp);
143     tb[0]=va[0],tb[1]=va[1],tb[2]=va[2];
144     for(int i=3;i<va.size();i++)
145     {
146         while(sgn(LineSeg(tb[top-1],tb[top])/LineSeg(tb[top-1],va[i]),0)<0)
147             top--;
148         tb[++top]=va[i];
149     }
150     double tmp=0;
151     tb[++top]=tb[0];
152     for(int i=0;i<top;i++)
153         tmp+=getdis(tb[i],tb[i+1]);
154     return len-tmp;
155 }