2036 改革春风吹满

关键字: 代码分享 杭电100题

问题描述

Problem Description

“ 改革春风吹满地,
不会AC没关系;
实在不行回老家,
还有一亩三分地。
谢谢!(乐队奏乐)”

话说部分学生心态极好,每天就知道游戏,这次考试如此简单的题目,也是云里雾里,而且,还竟然来这么几句打油诗。

好呀,老师的责任就是帮你解决问题,既然想种田,那就分你一块。

这块田位于浙江省温州市苍南县灵溪镇林家铺子村,多边形形状的一块地,原本是linle 的,现在就准备送给你了。不过,任何事情都没有那么简单,你必须首先告诉我这块地到底有多少面积,如果回答正确才能真正得到这块地。

发愁了吧?就是要让你知道,种地也是需要AC知识的!以后还是好好练吧...

Input

输入数据包含多个测试实例,每个测试实例占一行,每行的开始是一个整数n(3<=n<=100),它表示多边形的边数(当然也是顶点数),然后是按照逆时针顺序给出的n个顶点的坐标(x1, y1, x2, y2... xn, yn),为了简化问题,这里的所有坐标都用整数表示。

输入数据中所有的整数都在32位整数范围内,n=0表示数据的结束,不做处理。

Output

对于每个测试实例,请输出对应的多边形面积,结果精确到小数点后一位小数。

每个实例的输出占一行。

Sample Input

3 0 0 1 0 0 1
4 1 0 0 1 -1 0 0 -1
0

Sample Output

0.5
2.0

问题分析

Problem Analyse

求多边形面积

Algorithm Analyse

可以利用多边形求面积公式:

S = 0.5 * ( (x0*y1-x1*y0) + (x1*y2-x2*y1) + ... + (xn*y0-x0*yn) )

其中点(x0, y0), (x1, y1), ... , (xn, yn)为多边形上按逆时针顺序的顶点。

简要证明:

我们先简单地从三个点入手(包括原点)。

面积S△OAB = SABCD - S△OAD - S△OBC

SABCD = (y0 + y1) × (x0 - x1) ÷ 2
S△OAD = x0 × y0 ÷ 2
S△OBC = (-x1) × y1 ÷ 2

S△OAB = (x0 × y0 + x0 × y1 - x1 × y0 - x1 × y1 - x0 × y0 + x1 × y1) ÷ 2
      = (x0 × y1 - x1 × y0) ÷ 2

公式成立。同理你可以算出其他情况也能符合这个公式。

假设该公式对于n个顶点的多边形成立。即:

S = 0.5 × ( (x0×y1-x1×y0) + (x1×y2-x2×y1) + ... + (xn×y0-x0×yn) )

再加第n+1点后,面积 S' = S + S△A0AnAn+1

S = 0.5 × ( (x0×y1-x1×y0) + (x1×y2-x2×y1) + ... + (xn×y0-x0×yn) )
S△A0AnAn+1 = 0.5 × ( (X0×Yn-Xn×Y0) + (Xn×Yn+1-Xn+1×Yn) + (Xn+1×Y0-X0×Yn+1) )

∴ S' = S = 0.5 × ( (X0×Y1-X1×Y0) + (X1×Y2-X2×Y1) + ... + (Xn+1×Y0-X0×Yn+1) )

综上所述,得到公式:

S = 0.5 × ( (x0×y1-x1×y0) + (x1×y2-x2×y1) + ... + (xn×y0-x0×yn) )。

算法实现

算法知道了就很轻松了,编程的时候只要保存第1个点的坐标就可以了。其他的就不浪费空间了。^_^

参考源码

redraiment使用Emacs Lisp批量迁移《HDU 2030-2039》