题意:给出n个人和他们的坐标,闪电随机劈到一个机器人,在他周围的与他距离不超过r的机器人会被传播,但是三点共线的情况只能传染最近的那个,传染后的有多少种情况。
也就是无相连通图的生成树的个数。
对于一个无向连通图来说,它可能有很多生成树,那么如何求得它的生成树个数呢?
首先给出一个非常一般的计算方法 -- 矩阵行列式法
对于任何一个顶点数为n的无向连通图,我们列出一个矩阵。
矩阵的规则是:
1、在主对角线上的元素为此节点的度数
2、对于其他位置上的元素Matrix(i,j) { i != j },
(1) 如果节点i和节点j连通,则Matrix(i,j)的值为-k,其中k值为节点i到节点j的平行边个数。如果此图是一个简单图,即任意两点间不存在平行边,那么这个值就为-1.
(2) 但如果节点i和节点j根本不连通,则Matrix(i,j)的值为0。
这样的一个矩阵Matrix就会很容易的用O(n^2)的复杂度建立。接下来如何求得这个无向连通图的生成树个数呢。
直接给出定理:
撤去任意一个节点的信息,求出剩下的(n-1)*(n-1)矩阵的行列式,此值即为这个无向连通图的生成树个数。复杂度为O(n^3)
#include <iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<algorithm> using namespace std; #define maxn 305 int a[maxn][maxn],x[maxn],MOD; int map[maxn][maxn]; int gauss(int r, int c) { bool flag=false; int coe=1; int i=0,t=0; for(int j=0; j<c; ++j) { int index=i; for(int k=i; k<r; ++k) if(a[k][j]>0) { index=k; break; } if(a[index][j]) { if(index != i) { for(int k=j; k<c; ++k) swap(a[i][k],a[index][k]); flag = !flag; } for(int k=i+1; k<r; ++k) if(a[k][j]) { coe=(coe*a[i][j])%MOD; ++ t; for(int l=c-1; l>=j; --l) { a[k][l]=(a[k][l]*a[i][j]-a[i][l]*a[k][j])%MOD; if(a[k][l]<0) a[k][l]+=MOD; } } ++i; } } for(i=1; i<MOD; ++i) if((coe*i)%MOD==1) break; int result=i; for(i=0; i<r; ++i) result=(result*a[i][i])%MOD; if(flag) result =MOD-result; return result; } struct point { int x,y; }; inline int dis(point a,point b) { return (a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y); } inline int Direction(point pi,point pj,point pk) //判断向量PiPj在向量PiPk的顺逆时针方向 +顺-逆0共线 { return (pj.x-pi.x)*(pk.y-pi.y)-(pk.x-pi.x)*(pj.y-pi.y); } inline bool On_Segment(point pi,point pj,point pk) { if(pk.x>=min(pi.x,pj.x)&&pk.x<=max(pi.x,pj.x)&&pk.y>=min(pi.y,pj.y)&&pk.y<=max(pi.y,pj.y)) return 1; return 0; } int main() { MOD=10007; point data[maxn]; int n,r,t; scanf("%d",&t); while(t--) { scanf("%d%d",&n,&r); r*=r; memset(a,0,sizeof(a)); memset(map,0,sizeof(map)); for(int i=0; i<n; i++) scanf("%d%d",&data[i].x,&data[i].y); for(int i=0; i<n; i++) for(int j=i+1; j<n; j++) if(dis(data[i],data[j])<=r) map[i][j]=1,map[j][i]=1; for(int i=0; i<n; i++) for(int j=i+1; j<n; j++) for(int k=0; k<n; k++) if(j!=k&&i!=k&&Direction(data[i],data[j],data[k])==0&&On_Segment(data[i],data[j],data[k])) map[i][j]=0,map[j][i]=0; for(int i=0; i<n; i++) for(int j=0; j<n; j++) if(map[i][j]) a[i][j]=-1; for(int i=0; i<n; i++) { int num=0; for(int j=0; j<n; j++) if(map[i][j]) num++; a[i][i]=num; } int ans=gauss(n-1,n-1); if(ans==0) puts("-1"); else printf("%d\n",ans); } return 0; }