题意: 给一个n*m的网格,让你计算三角形三个顶点都在网格点上的三角形的数量。
思路: 首先我们可以知道,n * m的网格一共有 sum= (n 1)*(m 1) 个网格点。
然后在一个矩形的网格中,要想组成三角形,只需要满足三点不共线即可
我们预处理C[i][j]这样一个数组,表述从i个格点中抽取j个格点的数量。 那么ans = C[sum][3] - 三点共线
那么接着我们来考虑三点共线的情况: 1.横着共线 2.竖着共线 3.斜着共线
1.对于横着共线:C[n 1][3]*(m 1); 我们可以理解为一列中有n 1个网格点,我们从中拿出三个,然后一共有m 1列。
2.同上
3.对于斜着共线: 我们要有这样的一个理念:固定两个端点,然后以这两个点为坐标做直角三角形,那么覆盖整点数为gcd(直角边,直角边) 1
作图解释下:
如上图,我们现有AB两个端点,我们想在AB之间再找一个点,那么首先我们需要知道AB之间有多少个点,即为—gcd(AC,AB) 1 然后我们减去2个端点即为第三个点可选取的个数。
在得到这第三个点可选取个数后,我们这条斜线可不是只有这么一条啊。我们可以在网格里面上下左右移动。 作图解释如下:
其中,红色为初始。(其实图中三角形斜线就不够三个点是不符合的,但主要是作图不好画,大家理解即可)
我们枚举三角形两条直角边的长度,然后判断是否斜边覆盖>=3个端点,减去2个端点,乘以(n-i)乘以(m-j)。因为矩阵有主对角线跟副对角线,所以我们还得乘2。
到这里,我们把三点共线情况都减去,即得到ans。
code:
代码语言:javascript复制#include<bits/stdc .h>
#define maxn 1000010
using namespace std;
typedef long long ll;
ll c[maxn][5];
ll n,m,sum,ans;
ll gcd(ll a,ll b){
return b==0?a:gcd(b,a%b);
}
void init(){//因为只需要选择3个点,我们处理到3即可
c[0][0] = 1;
for(int i=1;i<=sum;i ){
c[i][0]=1;
for(int j=1;j<=3;j ){
c[i][j] = c[i-1][j] c[i-1][j-1];
}
}
}
void solve(){
ll res;
ans = c[sum][3];
ans -= c[n][3]*m c[m][3]*n;//减去横的竖的
for(int i=1;i<n;i ){
for(int j=1;j<m;j ){
res = gcd(i,j) 1;
if(res==2) continue;//不够三个点跳过
else ans -= (res-2)*(n-i)*(m-j)*2;//够上下左右移动后所有的数量
}
}
}
int main(){
cin>>n>>m;
n ,m ; //这里我直接让其自加,方便后续处理
sum = n*m;
init();
solve();
cout<<ans<<endl;
return 0;
}