e-olymp 7504.Три прямоугольника

Задача взята с сайта e-olymp

Задача

На белом листе бумаги в клетку нарисовали три закрашенных прямоугольника так, что их стороны лежат на линиях сетки, а вершины имеют известные целые координаты. Найти общее количество закрашенных клеток.
null

Входные данные

Одно число — количество закрашенных клеток

Выходные данные

В трех строках по четыре целых числа — координаты двух противоположных вершин каждого прямоугольника (значения по модулю не превышают 100).

Тесты

# ВХОДНЫЕ ДАННЫЕ ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1 0 0 1 1
1 1 2 2
0 0 2 2
4
2 2 -2 -2 2
-1 -1 1 1
40 40 41 41
17
3 -1 2 2 -1
1 0 4 2
1 0 3 6
21
4 -100 -100 -99 -99
100 100 99 99
-100 -100 100 100
40000
5 3 0 4 1
1 0 3 3
1 0 3 3
7

Решение

Для решения этой задачи создадим структуру «точка» и структуру «прямоугольник». Поскольку для построения прямоугольника достаточно двух точек, структура будет содержать только наименьшую и наибольшую точки прямоугольника. Напишем функции для  построения прямоугольника, ввода прямоугольника, вычисления площади прямоугольника, построения пересечения прямоугольников и вычисления площади всех трех прямоугольников. О последних двух стоит написать подробнее.

Для нахождения пересечения прямоугольников рассмотрим проекции координат прямоугольника на координатные оси $x$ и $y$. В случае, если интервалы пересекаются, началом пересечения будет наибольшее из начал интервалов, а концом —  наименьшее из их концов. В ином же случае дадим точкам по этой координате одинаковые значения, в результате чего площадь такого прямоугольника и всех пересечений, которые он образует будет равна нулю. Координатами точек пересечения прямоугольников будут, следовательно, соответствующие координаты пересечения интервалов на осях.

После этого задача сводится к написанию функции общей площади. То, что решение, в котором мы просто суммируем площадь трех прямоугольников проходит лишь на один тест, наводит на мысль о том, что мы добавляем площадь пересечений несколько раз. Следовательно, от суммы площадей трех прямоугольников отнимем площадь их пересечения друг с другом и добавим площадь пересечения всех трех(поскольку в случае, если существует пересечение трех, то мы лишний раз отнимаем его площадь).

Записав прямоугольники, в динамический массив, передадим его в функцию нахождения общей площади, и выведем результат.

Решение.Многомерные массивы

Для решения с помощью многомерных массивов сдвинем все точки так, чтобы они всегда находились в положительной координатной четверти. Далее, заведем  массив, значения которого будут соответствовать квадрату длины 1 координатной плоскости. Далее, заполним единицами все квадраты,содержащиеся в прямоугольника. После этого проходим все значения массива и прибавляем 1 к выводимому значению, если элемент массива равен единице.

Код задачи на ideone

Еще один код задачи на ideone(многомерные массивы)

Засчитанное решение на e-olymp

e-olymp 4751. Диагонали

Задача

В квадратной таблице [latex] n × n [/latex] подсчитать сумы чисел, стоящих на главной и побочной диагоналях.

Входные данные

Вводится число [latex]n (1 \le n \le 500)[/latex], а затем матрица [latex] n × n [/latex]. Элементы матрицы — числа по модулю не больше [latex]10^5[/latex].

Для того, чтобы понять, как какая диагональ называется, внимательно присмотритесь ко второму примеру.

Выходные данные

Вывести сумму чисел сначала на главной, а затем на побочной диагонали.

Тесты

Вход Выход
4
134 475 30 424
303 151 419 235
248 166 90 42
318 237 184 36
411 1327
7
-59 21 7 5 12 868 -565
32 19 52 3 7 11 0
3 -123 -52 -99 -857 -4621 -561
11 232 86 652 46 3244 572
857 -1242 -6767 923 -575 12 1
552 232 2 63 -76 23 0
12 34 87 20 -7 767 959
967 -7282
3
1 45 82
96 29 90
757 23 12
42 868
2
12 32
99 71
83 131
5
12 32 54 76 12
95 23 21 123 0
65 32 1 773 992
5 32 155 866 912
134 44 74 11 23
36 136

 Код программы

Решение

Создаем динамический массив.

Чтобы найти сумму главной диагонали берём, лишь те элементы массива, в которых номер строки и столбца равны.

Чтобы просуммировать побочную диагональ, используем цикл в котором используем элементы массива начиная с первого столбца и последней строки и движемся к  противоположному (первая строка, последний столбец).

Ссылки

e-olymp

ideone

 

e-olymp 5282. Седловые точки

Задача. Седловые точки

Задана матрица $K$, содержащая $n$ строк и $m$ столбцов. Седловой точкой этой матрицы назовем элемент, который одновременно является минимумом в своей строке и максимумом в своем столбце.
Найдите количество седловых точек заданной матрицы.

Входные данные

Первая строка содержит целые числа $n$ и $m$. $(1 \leq n, m \leq 750)$. Далее следуют $n$ строк по $m$ чисел в каждой. $j$-ое число $i$-ой строки равно $k_{ij}$. Все $k_{ij}$ по модулю не превосходят $1000$.

Выходные данные

Выведите количество седловых точек.

Тесты

Ввод Вывод
1 2 2
0 0
0 0
4
2 2 2
1 2
3 4
1
3 5 5
100 -100 100 1000 110
10 -1000 100 -1000 110
100 -1000 100 100 110
1000 -1000 1000 1000 100
1000 -1000 1000 1000 -1000
1
4 4 4
1000 1000 100 100
1000 1000 1000 1000
100 100 100 1000
100 1000 1000 1000
4
5 2 3
1 -1 1
0 -1 0
2
6 5 1
-1
0
-1
0
-1
2
7 4 2
1 2
-2 1
-1 2
-2 -1
1
8 3 3
5 1 3
3 1 2
1 1 2
3
7 3 3
5 2 3
3 4 2
1 8 2
0

Решение

Чтобы посчитать количество седловых точек, нужно посчитать совпадения минимумов в каждой строке и максимумов в каждом столбце матрицы.

Вариант решения за $O\left(n^2\right)$

Для этого мы просто сравниваем каждый максимум с каждым минимумом и считаем их совпадения. В этом случае алгоритм будет выполнятся за $O(n^2)$, где $n$ это наибольшая из длин массивов. Это значит что при достаточно больших массивах программа будет работать непозволительно долго. Но такой подход достаточно прост в реализации и интуитивно понятен.

Вариант решения за $O\left(n\log n\right)$

В этом случае мы сортируем массивы, для установления взаимосвязи между элементами в них. А далее заведя два указателя на элементы массивов проверяем на равенство только не меньшие элементы от текущих в разных массивах. Если равных элементов окажется несколько подряд, то их количество будет равно произведению количества их повторений в каждом из массивов. Дойдя до конца одного из них нужно не забыть проверить остались ли в другом массиве равные последнему в пройденном элементы. Проверять стоит лишь не меньшие элементы. Таким алгоритмом мы проверяем совпадения линейно за $O(n)$, где $n$ это наибольшая из длин массивов, но для него необходимо отсортировать оба массива за $O(n\log n)$. Таким образом мы получаем вычислительную сложность $O(n\log n)$, что уже быстрее предыдущего варианта.