UVALive 6602 Counting Lattice Squares

给定一个n*m的网格,求面积为奇数的正方形有多少个.

首先是n*m个面积为1的,然后剩下的要么是边长为奇数,要么被这样一个奇数边长所包围。

原因如下:

UVALive 6602 Counting Lattice Squares

对于一个边长不平行于坐标抽的正方形,其边长一定是某个长方形的对角线,而且长方形长宽a,b一定是一奇数,一偶数,这样area = a^2+b^2才是奇数。

所以可以对任何奇数i <= min(n, m) 求出这样的边长正方形以及被包围的正方形个数。

注意对于一个奇数例如5,被包围的正方形可以是以1和4的对角线,2和3的对角线为边,这样对任何一个奇数i,被包围的正方形有i/2个,根据对称性还应该*2。

w-i+1表示宽方向能够移动的次数,l-i+1表示长度方向能够移动的次数,例如图5,长和宽方向均能移动2次。

ans = n*m(单位正方形) +

{2*(w-i+1)*(l-i+1)*(i/2) + (w-i+1)*(l-i+1)}    i为 3<=i<=min(n, m)的奇数。

后来在最后完成这篇博客的时候想到能不能把式子简化一下呢,然后化简就得到这个:ans = ∑{ (w*l+w+l+1)*i – (w+l+2)*i*i + i*i*i} i为1到min(l,w)之间的奇数。

甚至可以推广到面积为偶数的情况:

公式:ans = ∑{ (w*l+w+l+1)*i – (w+l+2)*i*i + i*i*i} i为1到min(l,w)之间的偶数。

如果是求所有的正方形个数的话,只要把i从1取到min(w,l)就行了。

注意程序中预处理一下i,i*i,i*i*i的和。

下面只上化简后公式实现的代码好了。

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//Date: 20140211
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <cstdio>
#include <climits>
#include <ctime>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <stack>
#include <map>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <queue>
#include <algorithm>
#define esp 1e-3
#define pi acos(-1.0)
#define inf 0x0f0f0f0f
#define pb push_back
#define lson l, m, rt<<1
#define rson m+1, r, rt<<1|1
#define mp(a, b) make_pair((a), (b))
#define in freopen("test_in.txt", "r", stdin);
#define out freopen("test_out.txt", "w", stdout);
#define bug puts("********))))))");
#define inout in out
#define stop system("pause");
#define PRD(a) printf("%d\n",(a))
#define PRLD(a) printf("%lld\n", (a))
#define PRID(a) printf("%I64d\n", (a))
#define PRU(a) printf("%u\n", (a))
#define PRLU(a) printf("%llu\n", (a))
#define PRIU(a) printf("%I64u\n", (a))
#define SET(a, v) memset(a, (v), sizeof(a))
#define READ(a, n) {REP(i, n) cin>>a[i];}
#define REP(i, n) for(int i = 0; i < (n); i++)
#define Rep(i, base, n) for(int i = base; i < n; i++)
#define REPS(s) for(int i = 0; s[i]; i++)
#define pf(x) ((x)*(x))
#define Log(a, b) (log((double)b)/log((double)a))
#define Srand() srand((int)time(0))
#define random(number) (rand()%number)
#define random_range(a, b) (int)(((double)rand()/RAND_MAX)*(b-a) + a) /*
1. 点分治,atan和atan2返回弧度值,atan值域为(-pi/2, pi/2), atan2值域为(-pi, pi) ;
2. exp(x)用于计算e^x ;
3. log2和log10分别用来计算对数, log默认以e为底 ;
4. sort中比较函数的原型:bool cmp(const Type &a, const Type &b);
5. lower_bound和upper_bound返回的是相应下标对应的指针 ;
6. dfs时注意利用强剪枝和避免重复状态进行优化 ;
7. 尽量减少不必要的状态表示的维度 ;
8. greater<T> () less<T> () ;
9. 尽量少用strlen,尤其是在递归深度较大,字符串较长的时候,容易超时;少用memset ;
10.不要在函数里面开数组,易暴栈 ;
*/ using namespace std;
typedef long long LL;
typedef unsigned long long ULL;
typedef vector<int> VI;
typedef pair<int,int> pii;
typedef vector<pii> VII;
typedef vector<pii, int> VIII;
typedef VI:: iterator IT;
typedef map<string, int> Mps;
typedef map<int, int> Mpi;
typedef map<int, pii> Mpii;
typedef map<pii, int> Mpiii; template<class T> inline const T& Max(const T& a, const T& b)
{
return a < b ? b : a;
}
template<class T> inline const T& Min(const T& a, const T& b)
{
return a < b ? a : b;
}
template<class T> inline void checkMax(T& a, const T& b)
{
if(a < b) a = b;
}
template<class T> inline void checkMin(T& a, const T& b)
{
if(a > b) a = b;
} const int maxn = + ;
LL f[maxn], g[maxn], h[maxn];
void pre()
{
f[] = g[] = h[] = ;
for(int i = ; i < maxn; i += ) {
f[i] = f[i-] + i;
g[i] = g[i-] + (LL)i*i;
h[i] = h[i-] + (LL)i*i*i;
}
}
int main()
{ LL n, m;
pre();
while(scanf("%lld%lld", &n, &m), n||m) {
LL k = min(n, m);
if((k&) == )
k--;
LL ans = (n*m+n+m+)*f[k]-(n+m+)*g[k]+h[k];
printf("%lld\n", ans);
}
return ;
}
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