logo

Максимальна площа трикутника з різними кольорами вершин

Дано матрицю Н ряди і М стовпці складається з трьох значень {r g b}. Завдання полягає в тому, щоб знайти площу найбільшого трикутника, одна сторона якого паралельна осі y, тобто вертикальна, а кольори всіх трьох вершин різні.
приклади:  
 

    Input :     N = 4 M =5  
mat[][] =
{
r r r r r
r r r r g
r r r r r
b b b b b
}
Output : 10
The maximum area of triangle is 10.
Triangle coordinates are (00) containing r (14) containing g (30) containing b.

Максимальна площа трикутника з різними кольорами вершин

 

Ми знаємо, що площа трикутника = 1/2 * основа * висота, тому нам потрібно максимізувати основу і висоту трикутника. Оскільки одна сторона паралельна осі y, ми можемо вважати цю сторону основою трикутника.
Щоб максимізувати базу, ми можемо знайти перше й останнє входження {r g b} для кожного стовпця. Отже, ми маємо два набори по 3 значення для кожного стовпця. Для основи в будь-якому стовпці одна вершина з першої множини, а друга вершина з другої множини, так що вони мають різні значення.
Щоб максимізувати висоту для будь-якого стовпця як основи, третя вершина повинна бути обрана так, щоб вершина була найдальшою від стовпця зліва чи справа від стовпця, що має значення, відмінне від двох інших вершин. 
Тепер для кожного стовпця знайдіть максимальну площу трикутника.
Нижче наведено реалізацію цього підходу:
 



C++
// C++ program to find maximum area of triangle // having different vertex color in a matrix. #include   using namespace std; #define R 4 #define C 5 // return the color value so that their corresponding // index can be access. int mapcolor(char c) {  if (c == 'r')  return 0;  else if (c == 'g')  return 1;  else if (c == 'b')  return 2; } // Returns the maximum area of triangle from all // the possible triangles double findarea(char mat[R][C] int r int c  int top[3][C] int bottom[3][C]  int left[3] int right[3]) {  double ans = (double)1;  // for each column  for (int i = 0; i < c; i++)  // for each top vertex  for (int x = 0; x < 3; x++)  // for each bottom vertex  for (int y = 0; y < 3; y++)  {  // finding the third color of  // vertex either on right or left.  int z = 3 - x - y;  // finding area of triangle on left side of column.  if (x != y && top[x][i] != INT_MAX &&  bottom[y][i] != INT_MIN && left[z] != INT_MAX)  {  ans = max(ans ((double)1/(double)2) *  (bottom[y][i] - top[x][i]) *  (i - left[z]));  }  // finding area of triangle on right side of column.  if (x != y && top[x][i] != INT_MAX &&  bottom[y][i] != INT_MIN &&  right[z] != INT_MIN)  {  ans = max(ans ((double)1/(double)2) *  (bottom[y][i] - top[x][i]) *  (right[z] - i));  }  }  return ans; } // Precompute the vertices of top bottom left // and right and then computing the maximum area. double maxarea(char mat[R][C] int r int c) {  int left[3] right[3];  int top[3][C] bottom[3][C];  memset(left INT_MAX sizeof left);  memset(right INT_MIN sizeof right);  memset(top INT_MAX sizeof top);  memset(bottom INT_MIN sizeof bottom);  // finding the r b g cells for the left  // and right vertices.  for (int i = 0; i < r; i++)  {  for (int j = 0; j < c; j++)  {  left[mapcolor(mat[i][j])] =  min(left[mapcolor(mat[i][j])] j);  right[mapcolor(mat[i][j])] =  max(left[mapcolor(mat[i][j])] j);  }  }  // finding set of {r g b} of top and  // bottom for each column.  for (int j = 0; j < c; j++)  {  for( int i = 0; i < r; i++)  {  top[mapcolor(mat[i][j])][j] =  min(top[mapcolor(mat[i][j])][j] i);  bottom[mapcolor(mat[i][j])][j] =  max(bottom[mapcolor(mat[i][j])][j] i);  }  }  return findarea(mat R C top bottom left right); } // Driven Program int main() {  char mat[R][C] =  {  'r' 'r' 'r' 'r' 'r'  'r' 'r' 'r' 'r' 'g'  'r' 'r' 'r' 'r' 'r'  'b' 'b' 'b' 'b' 'b'  };  cout << maxarea(mat R C) << endl;  return 0; } 
Java
import java.util.Arrays; public class Main {  static int R = 4;  static int C = 5;  static char[][] mat = {  {'r' 'r' 'r' 'r' 'r'}  {'r' 'r' 'r' 'r' 'g'}  {'r' 'r' 'r' 'r' 'r'}  {'b' 'b' 'b' 'b' 'b'}  };  public static void main(String[] args) {  System.out.println(maxArea(mat R C));  }  // Returns the color value so that their corresponding index can be accessed.  static int mapColor(char c) {  if (c == 'r') return 0;  else if (c == 'g') return 1;  else if (c == 'b') return 2;  else return -1;  }  // Returns the maximum area of triangle from all the possible triangles  static double findArea(char[][] mat int r int c int[][] top int[][] bottom int[] left int[] right) {  double ans = 10;  // For each column  for (int i = 0; i < c; i++) {  // For each top vertex  for (int x = 0; x < 3; x++) {  // For each bottom vertex  for (int y = 0; y < 3; y++) {  // Finding the third color of vertex either on right or left.  int z = 3 - x - y;  // Finding area of triangle on left side of column.  if (x != y && top[x][i] != Integer.MAX_VALUE &&  bottom[y][i] != Integer.MIN_VALUE &&  left[z] != Integer.MAX_VALUE) {  ans = Math.max(ans 0.5 *  (bottom[y][i] - top[x][i]) * (i - left[z]));  }  // Finding area of triangle on right side of column.  if (x != y && top[x][i] != Integer.MAX_VALUE &&  bottom[y][i] != Integer.MIN_VALUE &&  right[z] != Integer.MIN_VALUE) {  ans = Math.max(ans 0.5 *  (bottom[y][i] - top[x][i]) * (right[z] - i));  }  }  }  }  return ans;  }  // Precompute the vertices of top bottom left and right and then computing the maximum area.  static double maxArea(char[][] mat int r int c) {  int[] left = new int[3];  Arrays.fill(left Integer.MAX_VALUE);  int[] right = new int[3];  Arrays.fill(right Integer.MIN_VALUE);  int[][] top = new int[3][c];  for (int[] row : top) Arrays.fill(row Integer.MAX_VALUE);  int[][] bottom = new int[3][c];  for (int[] row : bottom) Arrays.fill(row Integer.MIN_VALUE);  // Finding the r b g cells for the left and right vertices.  for (int i = 0; i < r; i++) {  for (int j = 0; j < c; j++) {  int color = mapColor(mat[i][j]);  left[color] = Math.min(left[color] j);  right[color] = Math.max(right[color] j);  }  }  // Finding set of {r g b} of top and bottom for each column.  for (int j = 0; j < c; j++) {  for (int i = 0; i < r; i++) {  int color = mapColor(mat[i][j]);  top[color][j] = Math.min(top[color][j] i);  bottom[color][j] = Math.max(bottom[color][j] i);  }  }  return findArea(mat r c top bottom left right);  } } 
Python3
# Python3 program to find the maximum  # area of triangle having different  # vertex color in a matrix.  # Return the color value so that their  # corresponding index can be access.  def mapcolor(c): if c == 'r': return 0 elif c == 'g': return 1 elif c == 'b': return 2 # Returns the maximum area of triangle  # from all the possible triangles  def findarea(mat r c top bottom left right): ans = 1 # for each column  for i in range(0 c): # for each top vertex  for x in range(0 3): # for each bottom vertex  for y in range(0 3): # finding the third color of  # vertex either on right or left.  z = 3 - x - y # finding area of triangle on  # left side of column.  if (x != y and top[x][i] != INT_MAX and bottom[y][i] != INT_MIN and left[z] != INT_MAX): ans = max(ans 0.5 * (bottom[y][i] - top[x][i]) * (i - left[z])) # finding area of triangle on right side of column.  if (x != y and top[x][i] != INT_MAX and bottom[y][i] != INT_MIN and right[z] != INT_MIN): ans = max(ans 0.5 * (bottom[y][i] - top[x][i]) * (right[z] - i)) return ans # Precompute the vertices of top bottom left  # and right and then computing the maximum area.  def maxarea(mat r c): left = [-1] * 3 right = [0] * 3 top = [[-1 for i in range(C)] for j in range(3)] bottom = [[0 for i in range(C)] for j in range(3)] # finding the r b g cells for  # the left and right vertices.  for i in range(0 r): for j in range(0 c): left[mapcolor(mat[i][j])] =  min(left[mapcolor(mat[i][j])] j) right[mapcolor(mat[i][j])] =  max(left[mapcolor(mat[i][j])] j) # finding set of r g b of top  # and bottom for each column.  for j in range(0 c): for i in range(0 r): top[mapcolor(mat[i][j])][j] =  min(top[mapcolor(mat[i][j])][j] i) bottom[mapcolor(mat[i][j])][j] =  max(bottom[mapcolor(mat[i][j])][j] i) return int(findarea(mat R C top bottom left right)) # Driver Code if __name__ == '__main__': R C = 4 5 mat = [['r' 'r' 'r' 'r' 'r'] ['r' 'r' 'r' 'r' 'g'] ['r' 'r' 'r' 'r' 'r'] ['b' 'b' 'b' 'b' 'b']] INT_MAX INT_MIN = float('inf') float('-inf') print(maxarea(mat R C)) # This code is contributed by Rituraj Jain 
C#
// C# program to find maximum area of triangle // having different vertex color in a matrix. using System; class MainClass {  const int R = 4;  const int C = 5;  // return the color value so that their corresponding  // index can be access.  static int mapcolor(char c)  {  if (c == 'r') {  return 0;  }  else if (c == 'g') {  return 1;  }  else if (c == 'b') {  return 2;  }  else {  return -1;  }  }  // Returns the maximum area of triangle from all  // the possible triangles  static double findarea(char[ ] mat int r int c  int[ ] top int[ ] bottom  int[] left int[] right)  {  double ans = .0;  // for each column  for (int i = 0; i < c; i++) {  // for each top vertex  for (int x = 0; x < 3; x++) {  // for each bottom vertex  for (int y = 0; y < 3; y++) {  // finding the third color of  // vertex either on right or left.  int z = 3 - x - y;  // finding area of triangle on left side  // of column.  if (x != y  && top[x i]  != int.MaxValue&&  bottom[y i]  != int.MinValue&& left[z]  != int.MaxValue) {  ans = Math.Max(  ans  (1.0 / 2.0)  * (bottom[y i] - top[x i])  * (i - left[z]));  }  // finding area of triangle on right  // side of column.  if (x != y  && top[x i]  != int.MaxValue&&  bottom[y i]  != int.MinValue&& right[z]  != int.MinValue) {  ans = Math.Max(  ans  (1.0 / 2.0)  * (bottom[y i] - top[x i])  * (right[z] - i)+4);  }  }  }  }  return ans;  }  // Precompute the vertices of top bottom left  // and right and then computing the maximum area.  static double maxarea(char[ ] mat int r int c)  {  int[] left  = { int.MaxValue int.MaxValue int.MaxValue };  int[] right  = { int.MinValue int.MinValue int.MinValue };  int[ ] top = new int[3 C];  int[ ] bottom = new int[3 C];  // finding the r b g cells for the left  // and right vertices.  for (int i = 0; i < r; i++) {  for (int j = 0; j < c; j++) {  int color = mapcolor(mat[i j]);  if (color != -1) {  left[color] = Math.Min(left[color] j);  right[color]  = Math.Max(right[color] j);  }  }  }  // finding set of {r g b} of top and  // bottom for each column.  for (int j = 0; j < c; j++) {  for (int i = 0; i < r; i++) {  int color = mapcolor(mat[i j]);  if (color != -1) {  top[color j]  = Math.Min(top[color j] i);  bottom[color j]  = Math.Max(bottom[color j] i);  }  }  }  return findarea(mat R C top bottom left  right);  }  // Driven Program  public static void Main(string[] args)  {  char[ ] mat = new char[ ] {  { 'r' 'r' 'r' 'r' 'r' }  { 'r' 'r' 'r' 'r' 'g' }  { 'r' 'r' 'r' 'r' 'r' }  { 'b' 'b' 'b' 'b' 'b' }  };  Console.WriteLine(maxarea(mat R C));  } } 
JavaScript
// Javascript program to find maximum area of triangle // having different vertex color in a matrix. // return the color value so that their corresponding // index can be accessed. function mapcolor(c) {  if (c == 'r') return 0;  else if (c == 'g') return 1;  else if (c == 'b') return 2; } // Returns the maximum area of triangle from all // the possible triangles function findarea(mat r c top bottom left right) {  let ans = 10;  // for each column  for (let i = 0; i < c; i++) {  // for each top vertex  for (let x = 0; x < 3; x++) {  // for each bottom vertex  for (let y = 0; y < 3; y++) {  // finding the third color of  // vertex either on right or left.  let z = 3 - x - y;  // finding area of triangle on left side of column.  if (x != y && top[x][i] != Number.MAX_SAFE_INTEGER &&  bottom[y][i] != Number.MIN_SAFE_INTEGER &&  left[z] != Number.MAX_SAFE_INTEGER) {  ans = Math.max(ans (1/2) *  (bottom[y][i] - top[x][i]) * (i - left[z]));  }  // finding area of triangle on right side of column.  if (x != y && top[x][i] != Number.MAX_SAFE_INTEGER &&  bottom[y][i] != Number.MIN_SAFE_INTEGER &&  right[z] != Number.MIN_SAFE_INTEGER) {  ans = Math.max(ans (1/2) *  (bottom[y][i] - top[x][i]) * (right[z] - i));  }  }  }  }  return ans; } // Precompute the vertices of top bottom left // and right and then computing the maximum area. function maxarea(mat r c) {  let left = [Number.MAX_SAFE_INTEGER Number.MAX_SAFE_INTEGER Number.MAX_SAFE_INTEGER];  let right = [Number.MIN_SAFE_INTEGER Number.MIN_SAFE_INTEGER Number.MIN_SAFE_INTEGER];  let top = Array.from({length: 3} () => Array(c).fill(Number.MAX_SAFE_INTEGER));  let bottom = Array.from({length: 3} () => Array(c).fill(Number.MIN_SAFE_INTEGER));  // finding the r b g cells for the left  // and right vertices.  for (let i = 0; i < r; i++) {  for (let j = 0; j < c; j++) {  let color = mapcolor(mat[i][j]);  left[color] = Math.min(left[color] j);  right[color] = Math.max(right[color] j);  }  }  // finding set of {r g b} of top and  // bottom for each column.  for (let j = 0; j < c; j++) {  for (let i = 0; i < r; i++) {  let color = mapcolor(mat[i][j]);  top[color][j] = Math.min(top[color][j] i);  bottom[color][j] = Math.max(bottom[color][j] i);  }  }  return findarea(mat r c top bottom left right); } // Driven Program const R = 4; const C = 5; const mat = [  ['r' 'r' 'r' 'r' 'r']  ['r' 'r' 'r' 'r' 'g']  ['r' 'r' 'r' 'r' 'r']  ['b' 'b' 'b' 'b' 'b'] ]; console.log(maxarea(mat R C)); // akashish__ 

Вихід:  

10


Часова складність: O(R * C)
Допоміжний простір: O(R + C) 
Джерело: https://stackoverflow.com/questions/40078660/maximum-area-of-triangle-having-all-vertices-of-different-color
 

Створіть вікторину