📜  计算由给定的水平和垂直线段切割的三角形数(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:41:40.896000             🧑  作者: Mango

计算由给定的水平和垂直线段切割的三角形数

本篇文章将介绍如何计算由给定的水平和垂直线段切割的三角形数。以下是算法描述:

  1. 初始化一个计数器count = 0
  2. 计算水平线段的数量hCount,垂直线段的数量vCount
  3. 循环垂直线段,对于每个垂直线段:
    1. 循环水平线段,对于每个水平线段:
      1. 计算交点数量intersectionCount
      2. 计算能够形成的三角形数量triangleCount
      3. count增加triangleCount
  4. 返回count作为结果

具体实现中,我们需要对每个线段进行排序,确保水平线段按照y坐标的大小排列,垂直线段按照x坐标的大小排列。这对于计算交点和三角形数量非常有帮助。

要计算交点数量,可以将所有水平线段插入到一个平衡树(比如红黑树)中,然后在平衡树中搜索所有y坐标位于当前垂直线段上方的水平线段,并统计它们的数量。

要计算三角形数量,可以选择暴力枚举所有可能的三角形,或者通过组合数学的技巧进行计算。其中一个常见的技巧是使用选择法,即从所有点中选择3个点,如果这3个点可以通过水平和垂直线段进行连接,则它们形成一个三角形。

以下是代码片段:

def countTriangles(hLines, vLines):
    count = 0
    hCount = len(hLines)
    vCount = len(vLines)
    # 排序水平线段
    hLines.sort(key = lambda line : line[1])
    # 排序垂直线段
    vLines.sort(key = lambda line : line[0])
    # 在平衡树中搜索水平线段
    hTree = SortedDict()
    for hLine in hLines:
        hTree[hLine[1]] = hTree.get(hLine[1], 0) + 1
    # 循环垂直线段
    for vLine in vLines:
        intersectionCount = 0
        # 在平衡树中搜索水平线段
        for hLine in hLines:
            if hLine[1] >= vLine[1]:
                break
            if hLine[2] >= vLine[0] and hLine[2] <= vLine[2]:
                intersectionCount += hTree[hLine[1]]
        # 计算三角形数量
        triangleCount = intersectionCount * (intersectionCount - 1) // 2
        count += triangleCount
    return count

以上就是计算由给定的水平和垂直线段切割的三角形数的方法和代码实现。为了提高性能,可以使用平衡树等数据结构来优化计算过程。