题目链接:
一个简单的容斥题(然后自己卡住一直没出来)
首先不考虑“坏点”,那么如何计算正方形个数呢?
换一种思路,枚举正好包住正方形的正方形大小(有点拗口),再统计里面有多少个正好在此正方形上的正方形。
如图,此时枚举的正方形为\(EFGH\),边长为\(i\),统计有多少正方形顶点“贴”在此正方形上。
那么对于一个点\(A\),可以和一条边上的\(i\)个点对应,那么就有\(i\)种正方形。
边长为\(i\)的\(EFGH\)有多少个?当然是\((n-i+1)*(m-i+1)\)个了~。
于是初始答案即为\(\sum_{i=1}^{\min(n,m)}i*(n-i+1)*(m-i+1)\)
对此可以\(O(n)\)地计算(其实还有\(O(log)\)的方法)
接着对于坏点,首先统计有多少正方形至少在一个“坏点”上。
那么对于一个点\(A(x,y)\),只需分别统计其对于正上方,正下方,左方和右方的贡献,最后减去重叠的部分即可。
若点\(A(x,y)\)在正方形\(ABCD\)上,那么就会有一个正方形\(EFGH\)正好包含\(ABCD\)。
若现在统计对于正上方的贡献,那么\(A\)就在\(EFGH\)的底边上。
如图,\(P1\sim P4\)为整个网格图。
若\(EFGH\)的边长为\(i\),则\(i\)的取值范围就是\([1,t=\min(AB,AC+AD)]\),此时\(EFGH\)有\(i+1\)种选法(\(A\)与底边\(i+1\)个点一一对应)。
若\(t\le AC\)且\(t\le AD\),那么方案数就是\(\sum_{i=1}^t (i+1)=\frac{t(t+3)}2\)。
若\(t>AC\),那么就要把超出去的给剪掉。
若\(t-AC=a\),那么就要减去\(\frac{a(a+1)}2\)。
\(t>AD\)同理。
对于其他三个方向同理。
最后要减去四个方向的重叠部分(也就是一个点是\(A\)的\(EFGH\))
那么对于正上方和左方,重复的个数就是\(\min(AB,AC)\)(\(EFGH\)以\(A\)为右下角,向左上延伸)。
其他的重叠同理。
接着你会发现统计完\(1\)个"坏点"之后,这样会重复统计\(2\)个坏点的正方形,那么继续容斥,加上\(2\)个的,再减\(3\)个的,最后加上\(4\)个点全是坏点的正方形个数。
至于如何统计这些,可以枚举正方形的两个点,分\(3\)种情况求出正方形,如下图。
求出另外两个点判断是否存在即可。
注意这样会重复统计,最后\(3\)个的要除以\(C_3^2\),\(4\)个的除以\(C_4^2\)(有多少种方案统计此正方形)。
如何判断存在?你可以用\(set\)或者二分,我这里用了\(Hash\)表,乐观情况下是\(O(1)\)的。
于是上面的步骤时间复杂度为\(O(k^2)/O(k^2log_2k)\)
那么这题就愉快地做完了。
代码:
#includetypedef long long ll;inline int Abs(const int x){return x>=0?x:-x;}inline int Min(const int a,const int b){return a b?a:b;}int n,m,k,xs[2005],ys[2005];const int Mod=100000007;struct Hash_Table//哈希表{ int Head[1000005],Next[2005],Vx[2005],Vy[2005],En; inline void Insert(const int x,const int y) { int Hv=x*1LL*y%1000003; Next[++En]=Head[Hv]; Head[Hv]=En; Vx[En]=x,Vy[En]=y; } bool Find(const int x,const int y) { int Hv=x*1LL*y%1000003; for(int i=Head[Hv];i;i=Next[i]) if(Vx[i]==x&&Vy[i]==y) return true; return false; }}Map;int Get(int l,int r,int h)//求一个坏点一个方向的贡献//AB=h,AC=l,AD=r{ int t=Min(h,l+r); int Res=t*(t+3LL)/2%Mod; if(t>l)Res=(Res-(t-l)*(t-l+1LL)/2)%Mod; if(t>r)Res=(Res-(t-r)*(t-r+1LL)/2)%Mod; return (Res+Mod)%Mod;}int C2,C3,C4;//坏点数为2,3,4的正方形数量inline void Check(int ax,int ay,int bx,int by)//正方形另外两点为(ax,ay),(bx,by),进行统计{ if(ax<0||ax>n||ay<0||ay>m)return; if(bx<0||bx>n||by<0||by>m)return; //不合法情况 int Cnt=0; if(Map.Find(ax,ay))++Cnt; if(Map.Find(bx,by))++Cnt; ++C2; if(Cnt>=1)++C3; if(Cnt>=2)++C3,++C4; //分别累积}int main(){ scanf("%d%d%d",&n,&m,&k); int Ans=0; for(int i=1;i<=Min(n,m);++i) Ans=(Ans+(n-i+1LL)*(m-i+1)%Mod*i)%Mod;//初始的方案数 for(int i=1;i<=k;++i) { scanf("%d%d",&xs[i],&ys[i]); Map.Insert(xs[i],ys[i]); int a=xs[i],b=ys[i],c=n-a,d=m-b; int Cnt=((ll)Get(a,c,b)+Get(a,c,d)+Get(b,d,a)+Get(b,d,c))%Mod; //四个方向的贡献 Cnt=(Cnt-Min(a,b)-Min(b,c)-Min(c,d)-Min(a,d))%Mod; //容斥掉重复部分 Ans=(Ans-Cnt)%Mod; } for(int i=1;i >1,ny=(dx+dy)>>1; Check(xs[i]-nx,ys[i]-ny,xs[j]+nx,ys[j]+ny); //这里的式子很简单就不说了 } printf("%lld\n",(((ll)Ans+C2-C3/3+C4/6)%Mod+Mod)%Mod); //Final容斥 return 0;}