Задача
Петя и Вася готовились к контрольной работе по теме ”Периметр и площадь фигур”. Петя нарисовал геометрическую фигуру, закрасив на листе в клеточку некоторые клеточки синим цветом, а Вася вычислял периметр образованной фигуры и дорисовывал максимальное количество квадратов красным цветом таким образом, чтобы периметр новообразованной фигуры оставался таким же.
Напишите программу, которая по заданным координатам закрашенных синих квадратов найдет максимальное количество красных квадратов, которое можно дорисовать так, чтобы периметр новообразованной фигуры не изменился.
Входные данные
В первой строке находится количество синих квадратов $n$ ($0 < n < 40404$). Далее идут $n$ строк, каждая из которых содержит координаты $x$, $y$ ($-101 \leq x, y \leq 101$) левых нижних углов синих квадратов.
Каждый синий квадрат имеет хотя бы одну общую точку хотя бы с одним другим синим квадратом. Фигура, образованная синими квадратами, является связной.
Выходные данные
Вывести количество красных квадратов.
Тесты
|
Входные данные
|
Выходные данные |
| $3$ $1$ $2$ $2$ $1$ $3$ $1$ |
$3$ |
| $3$ $1$ $1$ $2$ $2$ $1$ $3$ |
$6$ |
| $10$ $1$ $1$ $2$ $2$ $1$ $3$ $2$ $4$ $1$ $5$ $2$ $6$ $1$ $7$ $2$ $8$ $1$ $9$ $2$ $10$ |
$90$ |
Код программы
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 |
import java.io.BufferedReader; import java.io.InputStreamReader; class Main { public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception { BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String[] params1 = bufferedReader.readLine().split(" "); int max_page_size = 210; boolean[][] squares = new boolean[max_page_size][max_page_size]; for (int i = 0; i < max_page_size; ++i){ for (int j = 0; j < max_page_size; ++j){ squares[i][j] = false; } } int n; n = Integer.parseInt(params1[0]); for (int i = 0; i < n; ++i){ String[] params2 = bufferedReader.readLine().split(" "); int x, y; x = Integer.parseInt(params2[0]); y = Integer.parseInt(params2[1]); squares[x + max_page_size / 2][y + max_page_size / 2] = true; } int perimiter = 0; for (int i = 0; i < max_page_size; ++i){ for (int j = 0; j 0; ++j){ int i = (perimiter - 2 * j) / 2; if (i * j - n > max) { max = i * j - n; } } System.out.print(max); } } |
Решение задачи
Для начала, нужно понять, что для каждой связной фигуры, составленной из одинаковых квадратов, существует как минимум один прямоугольник с таким-же периметром, что и фигура. Тогда каждую фигуру можно будет достраивать до прямоугольника, сохраняя периметр.
Чтобы доказать это, пусть сторона квадрата равна $1$. Тогда периметр фигуры, составленной из этих квадратов, всегда будет делится на $2$ (это легко понять, строя такие фигуры на листке бумаги: добавление каждого нового квадрата в фигуру может изменить периметр только на $-4, -2, 0, 2, 4$). А так как периметр прямоугольника равен $2 * (a + b)$, где $a, b$ – стороны прямоугольника, то для существования прямоугольника с таким-же периметром должно выполняться условие $\forall p \in \mathbb{N} , p > 2 \rightarrow \exists a,b \in \mathbb{N} : 2p = 2*( a + b )$. Очевидно, что условие действительно выполняется для всех $p>2$.
Запишем нашу фигуру в массив squares. После чего посчитаем ее периметр: каждый непустой квадратик фигуры добавляет $1$ к периметру за каждую пустую клеточку слева, справа, сверху или снизу от него. Далее будем искать все подходящие прямоугольники, записывая максимальную площадь в переменную max: перебирая значения первой стороны $j$, высчитываем через периметр вторую сторону $i = \displaystyle \frac{p}{2} — j$. Площадь будем считать, как разницу площади прямоугольника и изначальной фигуры (число $n$ равно площади фигуры, потому что площадь каждого квадрата равна $1$).
В конце, выводим разницу максимальной площади и площади изначальной фигуры (площадь изначальной фигуры равна $n$, ведь площадь каждого квадрата равна $1$).
Ссылки
Условие задачи на e-olymp
Код решения на ideone.com