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P2735 电网 Electric Fences

时间:2019-09-29 09:54:50      阅读:79      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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题目描述

在本题中,格点是指横纵坐标皆为整数的点。

为了圈养他的牛,农夫约翰(Farmer John)建造了一个三角形的电网。他从原点(0,0)牵出一根通电的电线,连接格点(n,m)(0<=n<32000,0<m<32000),再连接格点(p,0)(p>0),最后回到原点。

牛可以在不碰到电网的情况下被放到电网内部的每一个格点上(十分瘦的牛)。如果一个格点碰到了电网,牛绝对不可以被放到该格点之上(或许Farmer John会有一些收获)。那么有多少头牛可以被放到农夫约翰的电网中去呢?

输入格式

输入文件只有一行,包含三个用空格隔开的整数:n,m和p。

输出格式

输出文件只有一行,包含一个整数,代表能被指定的电网包含的牛的数目。

输入输出样例

输入 #1
7 5 10
输出 #1
20

说明/提示

题目翻译来自NOCOW。

USACO Training Section 3.4

 

 

#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<queue>
using namespace std;
long long n,m,p;
long long read(){
	long long a=0,b=1;
	char ch=getchar();
	while((ch<48||ch>57)&&ch!=‘-‘){
		ch=getchar();
	}
	if(ch==‘-‘){
		b=-1;
		ch=getchar();
	}
	while(ch<48||ch>57){
		ch=getchar();
	}
	while(ch>47&&ch<58){
		a=a*10+ch-48;
		ch=getchar();
	}
	return a*b;
}

long long gcd(long long x,long long y){
    return x%y==0?y:gcd(y,x%y);
}
int main(){
	n=read(),m=read(),p=read();
    long long s=p*m/2;
    long long cnt=(gcd(n,m)+gcd(abs(n-p),m)+p)/2;
    long long ans=s-cnt+1;
    printf("%lld\n",ans);
    return 0;
}

  

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皮克定理了解一下。

 

发现者

姓名:乔治·亚历山大·皮克(1859~1943)

全名:George Alexander Pick

国籍:奥地利

概括

皮克定理是指一个计算点阵中顶点在格点上的多边形面积公式,该公式可以表示为2S=2a+b-2,其中a表示多边形内部的点数,b表示多边形边界上的点数,S表示多边形的面积。

定理定义

技术图片a=39,b=14,s=45

一张方格纸上,上面画着纵横两组平行线,相邻平行线之间的距离都相等,这样两组平行线的交点,就是所谓格点。如果取一个格点做原点O,如图1,取通过这个格点的横向纵向两直线分别做横坐标轴OX和纵坐标轴OY,并取原来方格边长单位长,建立一个坐标系。这时前面所说的格点,显然就是纵横两坐标都是整数的那些点。如图1中的O、P、Q、M、N都是格点。由于这个缘故,我们又叫格点为整点

一个多边形的顶点如果全是格点,这多边形就叫做格点多边形。有趣的是,这种格点多边形的面积计算起来很方便,只要数一下图形边线上的点的数目及图内的点的数目,就可用公式算出。

这个公式是皮克(Pick)在1899年给出的,被称为"皮克定理",这是一个实用而有趣的定理。

给定顶点坐标均是整点(或正方形格点)的简单多边形,皮克定理说明了其面积S和内部格点数目n、边上格点数目s的关系:

技术图片

(其中n表示多边形内部的点数,s表示多边形边界上的点数,S表示多边形的面积)

验证推导

因为所有简单多边形都可切割为一个三角形和另一个简单多边形。考虑一个简单多边形P,及跟P有一条共同边的三角形T。若P符合皮克公式,则只要证明P加上TPT亦符合皮克公式(I),以及三角形符合皮克公式(II),就可根据数学归纳法,对于所有简单多边形皮克公式都是成立的。

多边形

设P和T的共同边上有c个格点。

P的面积: iP + bP/2 - 1

T的面积: iT + bT/2 - 1

PT的面积:

(iT + iP + c - 2) + (bTc + 2 + bP - c) /2 - 1 = iPT + bPT/2 - 1

三角形

证明分三部分:证明以下的图形符合皮克定理:

所有平行于轴线的矩形;

以上述矩形的两条邻边和对角线组成的直角三角形;

所有三角形(因为它们都可内接于矩形内,将矩形分割成原三角形和至多3个第二点提到的直角三角形)。

矩形

设矩形R长边短边各有m,n个格点:

AR = (m-1)(n-1)

iR = (m-2)(n-2)

bR = 2(m+n)-4

iR + bR/2 - 1 = (m-2)(n-2) + (m+n) - 2 - 1 = mn - (m + n) +1 = (m-1)(n-1)

直角三角形

易见两条邻边和对角线组成的两个直角三角形全等,且i,b相等。设其斜边上有c个格点。

b = m+n+c-3

i = ((m-2)(n-2) - c + 2)/2

i + b/2 - 1 = ((m-2)(n-2) - c + 2)/2 + (m+n+c-3)/2 - 1 = (m-2)(n-2)/2 + (m+n - 3)/2 = (m-1)(n-1)/2

一般三角形

逆运用前面对2个多边形的证明: 既然矩形符合皮克定理,直角三角形符合皮克定理。又前面证明到若P,T符合皮克公式,则 P加上T的PT亦符合皮克公式。 那么由于矩形可以分解成1个任意三角形和至多三个直角三角形。 于是显然有,只有当这个任意三角形也符合皮克定理的时候,才会使得在直角三角形符合的同时,矩形也符合。

 

以上内容来自360百科

如有错误,概不负责。

P2735 电网 Electric Fences

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原文地址:https://www.cnblogs.com/xiongchongwen/p/11605611.html

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