题目描述:
/**
三维空间中有N个点,每个点可能是三种颜色的其中之一,三种颜色分别是红绿蓝,
分别用'R', 'G', 'B'表示。
现在要找出三个点,并组成一个三角形,使得这个三角形的面积最大。
但是三角形必须满足:三个点的颜色要么全部相同,要么全部不同。
输入描述:
首先输入一个正整数N三维坐标系内的点的个数.(N <= 50)
接下来N行,每一行输入 c x y z,c为'R', 'G', 'B' 的其中一个。x,y,z是该点的坐标。
(坐标均是0到999之间的整数)
输出描述:
输出一个数表示最大的三角形面积,保留5位小数。
输入例子1:
5
R 0 0 0
R 0 4 0
R 0 0 3
G 92 14 7
G 12 16 8
输出例子1:
6.00000
*/
思路如下:
把点按颜色分组,然后遍历组内三角形和组间三角形
判断3点是否共线 等价于 判断3点是否能组成三角形
三角形面积向量叉积 的行列式公式即可(没加判断顺时针还是逆时针,所以要加绝对值即可)
代码如下:
#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<vector>
#include<cmath>
using namespace std;
struct Point{
int x, y, z;
Point(){}
Point(int x, int y, int z){
this->x=x;
this->y=y;
this->z=z;
}
Point(const Point& point){
this->x=point.x;
this->y=point.y;
this->z=point.z;
}
};
double NormSquare(vector<double> vec){
int dim=vec.size();
double normSquare=0;
for(int i=0; i<dim; i++)
normSquare+=(vec[i]*vec[i]);
return normSquare;
}
double DotProduct(vector<double> vec1, vector<double> vec2){
if(vec1.size()!=vec2.size())
return -1;
int dim=vec1.size();
double dotProduct=0;
for(int i=0; i<dim; i++)
dotProduct+=(vec1[i]*vec2[i]);
return dotProduct;
}
//vec1与vec2同维度
double CrossProductSquare(vector<double> vec1, vector<double> vec2){
if(vec1.size()!=vec2.size())
return -1;
double crossProductSquare=0;
crossProductSquare=NormSquare(vec1)*NormSquare(vec2)-DotProduct(vec1, vec2)*DotProduct(vec1, vec2);
return crossProductSquare;
}
/**以下计算面积的方法选用叉积公式计算即可*/
double GetAreaSquare(Point p1, Point p2, Point p3){
vector<double> vec1, vec2;
vec1.push_back(1.0*(p1.x-p2.x));
vec1.push_back(1.0*(p1.y-p2.y));
vec1.push_back(1.0*(p1.z-p2.z));
vec2.push_back(1.0*(p3.x-p2.x));
vec2.push_back(1.0*(p3.y-p2.y));
vec2.push_back(1.0*(p3.z-p2.z));
return CrossProductSquare(vec1, vec2);
}
//同色点组成的三角形获取最大面积
double GetMaxAreaSquare(vector<Point> points){
double maxAreaSquare=-1;
for(int i=0; i<points.size(); i++){
for(int j=i+1; j<points.size(); j++){
for(int k=j+1; k<points.size(); k++){
maxAreaSquare=max(maxAreaSquare,GetAreaSquare(points[i], points[j], points[k]));
}
}
}
return maxAreaSquare;
}
//三色点组成三角形获取最大面积
double GetMaxAreaSquare(vector<Point> redPoints, vector<Point> greenPoints, vector<Point> bluePoints){
double maxAreaSquare=-1;
for(int i=0; i<redPoints.size(); i++){
for(int j=0; j<greenPoints.size(); j++){
for(int k=0; k<bluePoints.size(); k++){
maxAreaSquare=max(maxAreaSquare,GetAreaSquare(redPoints[i], greenPoints[j], bluePoints[k]));
}
}
}
return maxAreaSquare;
}
int main()
{
vector<Point> redPoints, greenPoints, bluePoints;
int N;
char color;
int x, y, z;
cin>>N;
for(int i=0; i<N; i++){
cin>>color>>x>>y>>z;
Point point=Point(x, y, z);
if(color=='R'){
redPoints.push_back(point);
}
else if(color=='G'){
greenPoints.push_back(point);
}
else if(color=='B'){
bluePoints.push_back(point);
}
}
double maxArea=0;
maxArea=max(maxArea, GetMaxAreaSquare(redPoints));
maxArea=max(maxArea, GetMaxAreaSquare(greenPoints));
maxArea=max(maxArea, GetMaxAreaSquare(bluePoints));
maxArea=max(maxArea, GetMaxAreaSquare(redPoints, greenPoints, bluePoints));
printf("%.5lf", sqrt(maxArea)/2.0);
return 0;
}