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POJ2187 Beauty Contest(旋轉卡殼)

嘟嘟嘟


旋轉卡殼模板題。


首先求出凸包。
然後\(O(n ^ 2)\)的演算法很好想,但那就不叫旋轉卡殼了。
考慮優化:直觀的想是在列舉點的時候,對於第二層迴圈用二分或者三分優化,但實際上兩點距離是不滿足單調性的,見下圖:

對於\(A\)點,\(AB < AC < AD > AE < AF\)
那怎麼辦呢?
轉換一下思路,如果列舉邊,會發現每一個不在這條邊上的頂點到邊的距離是一個單峰函式!因此就能想到三分這個點,複雜度變成\(O(nlogn)\)
不過實際上還可以優化,如果逆時針列舉的話,對於邊\(e_i\)的下一條邊\(e_{i + 1}\),會發現到\(e_{i + 1}\)

的最遠點一定在\(e _ i\)的最遠點的逆時針方向。換句話說,如果邊是逆時針列舉的,那麼最遠點也是逆時針方向的。
因此維護兩個指標,一個代表邊,一個代表最遠點。因為這兩個指標最多轉一圈,所以複雜度為\(O(n)\)
一個優化就是判斷距離的時候,因為底邊是固定的,所以比較距離就是在比較三角形面積。(還能防止掉精度)

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cctype>
#include<vector>
#include<stack>
#include<queue>
using namespace std;
#define enter puts("") 
#define space putchar(' ')
#define Mem(a, x) memset(a, x, sizeof(a))
#define rg register
typedef long long ll;
typedef double db;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const db eps = 1e-8;
const int maxn = 5e4 + 5;
inline ll read()
{
  ll ans = 0;
  char ch = getchar(), last = ' ';
  while(!isdigit(ch)) last = ch, ch = getchar();
  while(isdigit(ch)) ans = (ans << 1) + (ans << 3) + ch - '0', ch = getchar();
  if(last == '-') ans = -ans;
  return ans;
}
inline void write(ll x)
{
  if(x < 0) x = -x, putchar('-');
  if(x >= 10) write(x / 10);
  putchar(x % 10 + '0');
}

int n;
struct Point
{
  int x, y;
  Point operator - (const Point& oth)const
  {
    return (Point){x - oth.x, y - oth.y};
  }
  int operator * (const Point& oth)const
  {
    return x * oth.y - oth.x * y;
  }
  friend inline int dis(const Point& A)
  {
    return A.x * A.x + A.y * A.y;
  }  
  inline friend void swap(Point& A, Point& B)
  {
    swap(A.x, B.x); swap(A.y, B.y);
  }
}p[maxn], S;

bool cmp(Point A, Point B)
{
  int s = (A - S) * (B - S);
  if(s != 0) return s > 0;
  return dis(A - S) < dis(B - S);
}

int st[maxn], top = 0;
void Graham()
{
  int id = 1;
  for(int i = 2; i <= n; ++i)
    if(p[i].x < p[id].x || (p[i].x == p[id].x && p[i].y < p[id].y)) id = i;
  if(id != 1) swap(p[id], p[1]);
  S.x = p[1].x, S.y = p[1].y;
  sort(p + 2, p + n + 1, cmp);
  st[++top] = 1;
  for(int i = 2; i <= n; ++i)
    {
      while(top > 1 && (p[st[top]] - p[st[top - 1]]) * (p[i] - p[st[top - 1]]) < 0) top--;
      st[++top] = i;
    }
}

int area(Point A, Point B, Point C)
{
  return abs((A - B) * (A - C));
}
int nxt(int x)
{
  if(++x > top) x = 1;
  return x;
}
int rota()
{
  if(top == 2) return dis(p[st[1]] - p[st[2]]);
  int ret = 0;
  st[top + 1] = 1;
  for(int i = 1, j = 3; i <= top; ++i)
    {
      while(nxt(j) != i && area(p[st[i]], p[st[i + 1]], p[st[j]]) <= area(p[st[i]], p[st[i + 1]], p[st[j + 1]])) j = nxt(j);
      ret = max(ret, dis(p[st[i]] - p[st[j]]));
      ret = max(ret, dis(p[st[i + 1]] - p[st[j]]));
    }
  return ret;
}

int main()
{
  n = read();
  for(int i = 1; i <= n; ++i) p[i].x = read(), p[i].y = read();
  Graham();
  write(rota()), enter;
  return 0;
}