题目大意

卫星拍下了地面的很多照片。每张照片覆盖了平面的一个正方形区域,这个正方形要么边与坐标轴平行,要么对角线与坐标轴平行,保证中心点和顶点都在坐标整点的位置。

求被覆盖的区域面积。

题目分析

如果题目只给出边与坐标轴平行的正方形的话,那这道题很简单,直接二维前缀和就OK。

但这道题有侧着放的正方形(对角线与坐标轴平行),又该怎么处理呢?

首先发现,一个正方形小格可以按对角线分成4块小三角形,有多少块小三角形被覆盖,则要看侧正方形的分布情况。

如果用一下坐标变换,将坐标系向由旋转45度,再将单位长度设置为小三角形的直角边长。可以求出,这个坐标变换的表达式为:
$x’=x-y,y’=x+y$

旋转坐标系后,将每一个小三角形视为一个元素,然后对这些小三角形用二维前缀和即可。

找出变换后的坐标跟原来坐标的对应关系,本题解答完成。

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#include <cstdio>
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 1600;
int f[2 * N][2 * N], g[8 * N][4 * N];

int main() {
int n;
scanf("%d", &n);
for (int i = 0; i < n; i++){
char s[10];
int x,y,d;
scanf("%s%d%d%d",s, &x,&y,&d);
d /= 2;
if (s[0] == 'A') {
f[x-d+N][y-d+N]++;
f[x+d+N][y-d+N]--;
f[x-d+N][y+d+N]--;
f[x+d+N][y+d+N]++;
}
else {
int x0 = x - y, y0 = x + y;
x = x0, y = y0;
g[2*x-2*d+4*N][y-d+2*N]++;
g[2*x+2*d+4*N][y-d+2*N]--;
g[2*x-2*d+4*N][y+d+2*N]--;
g[2*x+2*d+4*N][y+d+2*N]++;
}
}
for (int i = 0; i < 2 * N; i++)
for (int j = 0; j < 2 * N; j++) {
if (i > 0) f[i][j] += f[i-1][j];
if (j > 0) f[i][j] += f[i][j-1];
if (i > 0 && j > 0) f[i][j] -= f[i-1][j-1];
}

for (int i = 0; i < 8 * N; i++)
for (int j = 0; j < 4 * N; j++) {
if (i > 0) g[i][j] += g[i-1][j];
if (j > 0) g[i][j] += g[i][j-1];
if (i > 0 && j > 0) g[i][j] -= g[i-1][j-1];
}
double ans = 0;

for (int x = -1510; x < 1510; x++)
for (int y = -1510; y < 1510; y++) {
if (f[x+N][y+N]) ans++;
else {
int x0 = x - y, y0 = x + y;
if (g[2*x0-1+4*N][y0+1+2*N]) ans += 0.25;
if (g[2*x0-1+4*N][y0+2*N]) ans += 0.25;
if (g[2*x0+4*N][y0+1+2*N]) ans += 0.25;
if (g[2*x0+4*N][y0+2*N]) ans += 0.25;
}
}
printf("%.2lf\n", ans);

}