ホーム AtCoder Typical 90 009 — Three Point Angle
記事
キャンセル

AtCoder Typical 90 009 — Three Point Angle

問題リンク

各点を基準点とし、その点から他のすべての点へ向かう方向を考えます。2つの方向を選ぶと基準点に角ができるため、すべての方向の組について小さい方の角を求め、その最大値を答えにします。

方向の角度を度数法の [0, 360) に正規化してソートし、ソート済み配列を複製してコピー側の各角度に 360 を加えます。m = N - 1 とすると、各方向について後続する m - 1 個の要素だけを調べれば十分です。この範囲には 0° をまたぐ方向も含まれ、他の方向がそれぞれ一度ずつ現れます。2つの方向が 180° 離れて正反対に近いほど、小さい方の角は大きくなります。そのため、この範囲で angle + 180° を二分探索し、下限の位置とその直前の要素を確認します。この2つが理想的な正反対の方向を挟む最も近い候補です。

候補ごとに角度差を diff とすると、小さい方の角は min(diff, 360 - diff) です。すべての基準点と方向の組について最大値を取り、度数法で出力します。基準点ごとのソートと二分探索を合わせた時間計算量は O(N² log N)、角度配列に必要な作業領域は O(N) です。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
import java.io.*;
import java.util.*;

public class Main {
  static class FastScanner {
    private final InputStream input = System.in;
    private final byte[] buffer = new byte[1 << 16];
    private int length;
    private int pointer;

    private int read() throws IOException {
      if (pointer == length) {
        length = input.read(buffer);
        pointer = 0;
        if (length == -1) return -1;
      }
      return buffer[pointer++];
    }

    int nextInt() throws IOException {
      int c;
      do {
        c = read();
      } while (c <= ' ' && c != -1);
      int sign = 1;
      if (c == '-') {
        sign = -1;
        c = read();
      }
      int value = 0;
      while (c > ' ') {
        value = value * 10 + c - '0';
        c = read();
      }
      return sign * value;
    }
  }

  public static void main(String[] args) throws IOException {
    FastScanner input = new FastScanner();
    int n = input.nextInt();
    int[] x = new int[n];
    int[] y = new int[n];
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      x[i] = input.nextInt();
      y[i] = input.nextInt();
    }

    int m = n - 1;
    double answer = 0.0;
    double[] angles = new double[m];
    double[] doubled = new double[2 * m];
    for (int pivot = 0; pivot < n; pivot++) {
      int size = 0;
      for (int point = 0; point < n; point++) {
        if (point == pivot) continue;
        double dx = (double) x[point] - x[pivot];
        double dy = (double) y[point] - y[pivot];
        double angle = Math.toDegrees(Math.atan2(dy, dx));
        if (angle < 0) angle += 360.0;
        angles[size++] = angle;
      }
      Arrays.sort(angles);
      for (int i = 0; i < m; i++) {
        doubled[i] = angles[i];
        doubled[i + m] = angles[i] + 360.0;
      }

      for (int i = 0; i < m; i++) {
        double target = angles[i] + 180.0;
        int low = i + 1;
        int high = i + m;
        while (low < high) {
          int middle = low + (high - low) / 2;
          if (doubled[middle] < target) low = middle + 1;
          else high = middle;
        }
        answer = Math.max(answer, smallerAngle(doubled[low] - angles[i]));
        if (low > i + 1) {
          answer = Math.max(answer, smallerAngle(doubled[low - 1] - angles[i]));
        }
      }
    }
    System.out.println(answer);
  }

  static double smallerAngle(double difference) {
    return Math.min(difference, 360.0 - difference);
  }
}
この記事は著者により CC BY 4.0 ライセンスで公開されています。