HDU 4116 Fruit Ninja （ 计算几何 + 扫描线 ）

给你最多1000个圆，问画一条直线最多能与几个圆相交，相切也算。

显然临界条件是这条线是某两圆的公切线，最容易想到的就是每两两圆求出所有公切线，暴力判断一下。

可惜圆有1000个，时间复杂度太高。

网上题解的做法是枚举每个“中心圆”，求出这个圆与其他圆的切线，然后按极角排序，扫一圈。

把每条切线看成扫入线——添加一个圆，或扫出线——删除一个圆。

形象一点就是一条与中心圆相切的直线，沿着中心圆滚了一圈，当这个直线碰到其他圆时，是添加了一个圆还是删除了一个圆。





PS:这题C++交死活TLE，G++才能交过。为什么为什么为什么orz……

PS2:这题我之前少判了一种情况（就是那个A内含B的情况），导致fix调整角度区间的时候进了死循环好像，然后TLE了很长时间，去掉fix之后又RE。然后我就来回注释这附近的代码交上去各种测，错使我在错误的地方调错调了很长时间。实际上只是因为没有把那种情况判出去，导致后面的运算非法。以后要多注意这种情况。

PS3：感觉这题还有很多细节，但是我说不清楚了，直接看代码吧……

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int MAXN = 10100;
const double eps = 1e-9;
const double PI = acos( -1.0 );

struct Point
{
double x, y;
Point( double x = 0, double y = 0 ):x(x), y(y) { }
void readPoint()
{
scanf( "%lf%lf", &x, &y );
return;
}
};

int dcmp( double x )    //控制精度
{
if ( fabs(x) < eps ) return 0;
else return x < 0 ? -1 : 1;
}

double PointDis( Point a, Point b )
{
return sqrt( (a.x-b.x)*(a.x-b.x) + (a.y-b.y)*(a.y-b.y) );
}

//调整到0~2*PI区间
double fix( double ang )
{
while ( dcmp( ang ) < 0 ) ang += 2.0*PI;
while ( dcmp( ang - PI - PI ) >= 0 ) ang -= 2.0*PI;
return ang;
}

struct Line
{
int id;       //哪个圆的切线
int s;        //扫入扫出线
double ang;   //极角
Line() { }
Line( int id, int s, double ang ): id(id), s(s), ang(ang) { }
};

bool cmp( const Line& lhs, const Line& rhs )
{
int tmp = dcmp( lhs.ang - rhs.ang );
if ( tmp ) return tmp < 0;
else return lhs.s > rhs.s;
}

struct Circle
{
Point c;   //圆心坐标
double r;  //半径
Circle() {}
Circle( Point c, double r ): c(c), r(r) {}
Point getPoint( double theta )   //根据极角返回圆上一点的坐标
{
return Point( c.x + cos(theta)*r, c.y + sin(theta)*r );
}
void readCircle()
{
scanf("%lf%lf%lf", &c.x, &c.y, &r );
return;
}
};

//获得切线的斜率
void GetTangent( Circle& A, Circle& B, int& id, int& sum, int& LineN, Line *L )
{
double dis = PointDis( A.c, B.c );
double base = atan2( B.c.y - A.c.y, B.c.x - A.c.x );

//A内含B
if ( dcmp( A.r - B.r - dis ) > 0 ) return;

//B内含+内切A
if ( dcmp( B.r - A.r - dis ) >= 0 )
{
++sum;
return;
}
/*
//A内切B
if ( dcmp( A.r - B.r ) > 0 && dcmp( dis - rdiff ) == 0 )
{
L[LineN++] = Line( id,  1, base - PI/2 - eps );
L[LineN++] = Line( id, -1, base - PI/2 + eps );
return;
}
*/
//外切+相交
double ang1 = asin( (B.r - A.r) / dis );
double ang2 = asin( (A.r + B.r) / dis );
if ( dcmp( A.r + B.r - dis ) >= 0 )
{
L[LineN++] = Line( id,  1,  fix( base - ang1 ) );
L[LineN++] = Line( id, -1,  fix( base + ang1 + PI ) );
return;
}

//相离
L[LineN++] = Line( id,  1, fix( base - ang1 ) );
L[LineN++] = Line( id, -1, fix( base + ang2 ) );
L[LineN++] = Line( id,  1, fix( base - ang2 + PI ) );
L[LineN++] = Line( id, -1, fix( base + ang1 + PI ) );

return;
}

bool vis[MAXN];
int solved( int cN, int LineN, Line *L )
{
int res = 0;
int sum = 0;

memset( vis, false, sizeof(bool)*(cN+4) );

for ( int i = 0; i < LineN + LineN; ++i )
{
int k = i % LineN;
int id = L[k].id;
int s = L[k].s;

if ( s == 1 )
{
if ( !vis[id] )
{
vis[id] = true;
++sum;
}
}
else
{
if ( vis[id] )
{
vis[id] = false;
--sum;
}
}
if ( sum > res ) res = sum;
}
return res;
}

Line L[MAXN << 2];
Circle cc[MAXN];
int cN;

int main()
{
//freopen( "in.txt", "r", stdin );
//freopen( "out.txt", "w", stdout );
int T, cas = 0;
scanf( "%d", &T );
while ( T-- )
{
scanf( "%d", &cN );
for ( int i = 0; i < cN; ++i )
cc[i].readCircle();

int ans = 0;
for ( int i = 0; i < cN; ++i )
{
int sum = 1;
int LineN = 0;
for ( int j = 0; j < cN; ++j )
{
if ( i == j ) continue;
GetTangent( cc[i], cc[j], j, sum, LineN, L );
}

sort( L, L + LineN, cmp );
sum += solved( cN, LineN, L );
if ( sum > ans ) ans = sum;
}

printf( "Case #%d: %d\n", ++cas, ans);
}
return 0;
}