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Cut Length

Editorial oficial (ruso) 

Mi envío 

Mi código (sin plantilla):

#include <bits/stdc++.h> using namespace std; using ll = long long; using ld = long double; using db = double; using str = string; // yay python! using pi = pair<int, int>; using pl = pair<ll, ll>; using pd = pair<db, db>; using vi = vector<int>; using vb = vector<bool>; using vl = vector<ll>; using vd = vector<db>; using vs = vector<str>; using vpi = vector<pi>; using vpl = vector<pl>; using vpd = vector<pd>; #define tcT template <class T #define tcTU tcT, class U // ^ lol this makes everything look weird but I'll try it tcT > using V = vector<T>; tcT, size_t SZ > using AR = array<T, SZ>; tcT > using PR = pair<T, T>; // pairs #define mp make_pair #define f first #define s second // vectors // oops size(x), rbegin(x), rend(x) need C++17 #define sz(x) int((x).size()) #define bg(x) begin(x) #define all(x) bg(x), end(x) #define rall(x) x.rbegin(), x.rend() #define sor(x) sort(all(x)) #define rsz resize #define ins insert #define ft front() #define bk back() #define pb push_back #define eb emplace_back #define pf push_front #define lb lower_bound #define ub upper_bound tcT > int lwb(V<T> &a, const T &b) { return int(lb(all(a), b) - bg(a)); } // loops #define FOR(i, a, b) for (int i = (a); i < (b); ++i) #define F0R(i, a) FOR(i, 0, a) #define ROF(i, a, b) for (int i = (b) - 1; i >= (a); --i) #define R0F(i, a) ROF(i, 0, a) #define trav(a, x) for (auto &a : x) const int MOD = 1e9 + 7; // 998244353; const int MX = 2e5 + 5; const ll INF = 1e18; // not too close to LLONG_MAX const ld PI = acos((ld)-1); const int dx[4] = {1, 0, -1, 0}, dy[4] = {0, 1, 0, -1}; // for every grid problem!! mt19937 rng((uint32_t)chrono::steady_clock::now().time_since_epoch().count()); template <class T> using pqg = priority_queue<T, vector<T>, greater<T>>; // bitwise ops // also see https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Other-Builtins.html constexpr int pct(int x) { return __builtin_popcount(x); } // # of bits set constexpr int bits(int x) { // assert(x >= 0); // make C++11 compatible until // USACO updates ... return x == 0 ? 0 : 31 - __builtin_clz(x); } // floor(log2(x)) constexpr int p2(int x) { return 1 << x; } constexpr int msk2(int x) { return p2(x) - 1; } ll cdiv(ll a, ll b) { return a / b + ((a ^ b) > 0 && a % b); } // divide a by b rounded up ll fdiv(ll a, ll b) { return a / b - ((a ^ b) < 0 && a % b); } // divide a by b rounded down tcT > bool ckmin(T &a, const T &b) { return b < a ? a = b, 1 : 0; } // set a = min(a,b) tcT > bool ckmax(T &a, const T &b) { return a < b ? a = b, 1 : 0; } tcTU > T fstTrue(T lo, T hi, U f) { hi++; assert(lo <= hi); // assuming f is increasing while (lo < hi) { // find first index such that f is true T mid = lo + (hi - lo) / 2; f(mid) ? hi = mid : lo = mid + 1; } return lo; } tcTU > T lstTrue(T lo, T hi, U f) { lo--; assert(lo <= hi); // assuming f is decreasing while (lo < hi) { // find first index such that f is true T mid = lo + (hi - lo + 1) / 2; f(mid) ? lo = mid : hi = mid - 1; } return lo; } tcT > void remDup(vector<T> &v) { // sort and remove duplicates sort(all(v)); v.erase(unique(all(v)), end(v)); } tcTU > void erase(T &t, const U &u) { // don't erase auto it = t.find(u); assert(it != end(t)); t.erase(it); } // element that doesn't exist from (multi)set // INPUT #define tcTUU tcT, class... U tcT > void re(complex<T> &c); tcTU > void re(pair<T, U> &p); tcT > void re(V<T> &v); tcT, size_t SZ > void re(AR<T, SZ> &a); tcT > void re(T &x) { cin >> x; } void re(db &d) { str t; re(t); d = stod(t); } void re(ld &d) { str t; re(t); d = stold(t); } tcTUU > void re(T &t, U &...u) { re(t); re(u...); } tcT > void re(complex<T> &c) { T a, b; re(a, b); c = {a, b}; } tcTU > void re(pair<T, U> &p) { re(p.f, p.s); } tcT > void re(V<T> &x) { trav(a, x) re(a); } tcT, size_t SZ > void re(AR<T, SZ> &x) { trav(a, x) re(a); } tcT > void rv(int n, V<T> &x) { x.rsz(n); re(x); } // TO_STRING #define ts to_string str ts(char c) { return str(1, c); } str ts(const char *s) { return (str)s; } str ts(str s) { return s; } str ts(bool b) { #ifdef LOCAL return b ? "true" : "false"; #else return ts((int)b); #endif } tcT > str ts(complex<T> c) { stringstream ss; ss << c; return ss.str(); } str ts(V<bool> v) { str res = "{"; F0R(i, sz(v)) res += char('0' + v[i]); res += "}"; return res; } template <size_t SZ> str ts(bitset<SZ> b) { str res = ""; F0R(i, SZ) res += char('0' + b[i]); return res; } tcTU > str ts(pair<T, U> p); tcT > str ts(T v) { // containers with begin(), end() #ifdef LOCAL bool fst = 1; str res = "{"; for (const auto &x : v) { if (!fst) res += ", "; fst = 0; res += ts(x); } res += "}"; return res; #else bool fst = 1; str res = ""; for (const auto &x : v) { if (!fst) res += " "; fst = 0; res += ts(x); } return res; #endif } tcTU > str ts(pair<T, U> p) { #ifdef LOCAL return "(" + ts(p.f) + ", " + ts(p.s) + ")"; #else return ts(p.f) + " " + ts(p.s); #endif } // OUTPUT tcT > void pr(T x) { cout << ts(x); } tcTUU > void pr(const T &t, const U &...u) { pr(t); pr(u...); } void ps() { pr("\n"); } // print w/ spaces tcTUU > void ps(const T &t, const U &...u) { pr(t); if (sizeof...(u)) pr(" "); ps(u...); } // DEBUG void DBG() { cerr << "]" << endl; } tcTUU > void DBG(const T &t, const U &...u) { cerr << ts(t); if (sizeof...(u)) cerr << ", "; DBG(u...); } #ifdef LOCAL // compile with -DLOCAL, chk -> fake assert #define dbg(...) \ cerr << "Line(" << __LINE__ << ") -> [" << #__VA_ARGS__ << "]: [", DBG(__VA_ARGS__) #define chk(...) \ if (!(__VA_ARGS__)) \ cerr << "Line(" << __LINE__ << ") -> function(" << __FUNCTION__ \ << ") -> CHK FAILED: (" << #__VA_ARGS__ << ")" << "\n", \ exit(0); #else #define dbg(...) 0 #define chk(...) 0 #endif void setPrec() { cout << fixed << setprecision(15); } void unsyncIO() { cin.tie(0)->sync_with_stdio(0); } // FILE I/O void setIn(str s) { freopen(s.c_str(), "r", stdin); } void setOut(str s) { freopen(s.c_str(), "w", stdout); } void setIO(str s = "") { unsyncIO(); setPrec(); // cin.exceptions(cin.failbit); // throws exception when do smth illegal // ex. try to read letter into int if (sz(s)) setIn(s + ".in"), setOut(s + ".out"); // for USACO } /** * Description: Use in place of \texttt{complex<T>}. * Source: http://codeforces.com/blog/entry/22175, KACTL * Verification: various */ using T = ld; int sgn(T a) { return (a > 0) - (a < 0); } T sq(T a) { return a * a; } typedef pair<T, T> P; typedef vector<P> vP; T norm(const P &p) { return sq(p.f) + sq(p.s); } T abs(const P &p) { return sqrt(norm(p)); } T arg(const P &p) { return atan2(p.s, p.f); } P conj(const P &p) { return P(p.f, -p.s); } P perp(const P &p) { return P(-p.s, p.f); } P dir(T ang) { return P(cos(ang), sin(ang)); } P operator-(const P &l) { return P(-l.f, -l.s); } P operator+(const P &l, const P &r) { return P(l.f + r.f, l.s + r.s); } P operator-(const P &l, const P &r) { return P(l.f - r.f, l.s - r.s); } P operator*(const P &l, const T &r) { return P(l.f * r, l.s * r); } P operator*(const T &l, const P &r) { return r * l; } P operator/(const P &l, const T &r) { return P(l.f / r, l.s / r); } P operator*(const P &l, const P &r) { return P(l.f * r.f - l.s * r.s, l.s * r.f + l.f * r.s); } P operator/(const P &l, const P &r) { return l * conj(r) / norm(r); } P &operator+=(P &l, const P &r) { return l = l + r; } P &operator-=(P &l, const P &r) { return l = l - r; } P &operator*=(P &l, const T &r) { return l = l * r; } P &operator/=(P &l, const T &r) { return l = l / r; } P &operator*=(P &l, const P &r) { return l = l * r; } P &operator/=(P &l, const P &r) { return l = l / r; } P unit(const P &p) { return p / abs(p); } T dot(const P &a, const P &b) { return a.f * b.f + a.s * b.s; } T cross(const P &a, const P &b) { return a.f * b.s - a.s * b.f; } T cross(const P &p, const P &a, const P &b) { return cross(a - p, b - p); } P reflect(const P &p, const P &a, const P &b) { return a + conj((p - a) / (b - a)) * (b - a); } P foot(const P &p, const P &a, const P &b) { return (p + reflect(p, a, b)) / (T)2; } bool onSeg(const P &p, const P &a, const P &b) { return cross(a, b, p) == 0 && dot(p - a, p - b) <= 0; } P lineIsect(P a, P b, P c, P d) { T x = cross(a, b, c), y = cross(a, b, d); T X = cross(c, d, a), Y = cross(c, d, b); return (d * x - c * y) / (x - y); // interior } /** * Description: centroid (center of mass) of a polygon with * constant mass per unit area and SIGNED area * Time: O(N) * Source: http://codeforces.com/blog/entry/22175, KACTL * Verification: kattis polygonarea, VT HSPC 2018 Holiday Stars */ // #include "../Primitives/Point.h" pair<P, T> cenArea(const vP &v) { P cen(0, 0); T area = 0; F0R(i, sz(v)) { int j = (i + 1) % sz(v); T a = cross(v[i], v[j]); cen += a * (v[i] + v[j]); area += a; } return {cen / area / (T)3, area / 2}; } int n, m; int main() { setIO(); re(n, m); vP v(n); re(v); // read polygon if (cenArea(v).s < 0) reverse(all(v)); // polygon should be counter clockwise F0R(_, m) { P a, b; re(a, b); // two points on the line vi side; trav(t, v) side.pb(sgn(cross(a, b, t)) >= 0); T ans = 0; F0R(i, n) { int j = (i + 1) % sz(side); if (side[i] != side[j]) { int sign = sgn(cross(v[i] - v[j], b - a)); // add or subtract "x-coordinate" ans += sign * dot(b - a, lineIsect(a, b, v[i], v[j])); } if (cross(a, b, v[i]) == 0 && cross(a, b, v[j]) == 0 && dot(b - a, v[j] - v[i]) > 0) ans += dot(b - a, v[j] - v[i]); // deal with sides that are collinear with the line } cout << fixed << setprecision(9) << ans / abs(b - a) << "\n"; } }

Complejidad temporal: O(nm)\mathcal{O}(nm)

Procesaremos cada una de las mm rectas en O(n)\mathcal{O}(n) tiempo cada una. Para una recta fija, sean aa y bb dos puntos sobre la recta. Supongamos por simplicidad que la recta es paralela al eje xx.

Primero, si ningún vértice del polígono yace sobre la recta, entonces podemos calcular todos los puntos de intersección de los lados con la recta y sumar / restar sus coordenadas xx de forma apropiada para obtener la respuesta. En mi solución, dot(b-a,p)/abs(b-a) esencialmente calcula la coordenada xx de algún punto pp.

Para tratar con vértices del polígono que yacen sobre la recta, podemos imaginar desplazar la recta hacia arriba o hacia abajo una cantidad pequeña de modo que ningún vértice yaga sobre la recta. Esto deja incorrectamente fuera algunos lados del polígono que son colineales con la recta original, así que debemos sumar las longitudes de estos lados a la respuesta. Estos lados se tratan con el segundo if dentro del bucle.