直线分割平面
求n条直线最多可以把平面分为多少个区域
当有n-1条直线时,平面最多被分为f(n-1)个区域。要使加入第n条直线后使区域数最多,则第n条直线要和前面的n-1条直线都相交,且没有任何三条直线相交于一个点。这样就会得到n-1个交点。这些交点将第n条直线分成两条射线和n-2条线段。而每条射线和线段将已有的区域一分为二。这样就多出了2+(n-2)个区域(即n)。
f(1)=2
f(n)=f(n-1)+n=1+1+2+3+...+n=1+n*(n+1)/2
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long a[25];
int main()
{
int n;
a[1]=2;
for(int i=2;i<=20;i++)
a[i]=a[i-1]+i;
while(cin>>n)
cout<<a[n]<<endl;
}
//或cout<<1+n*(n+1)/2<<endl;
折线分割平面
根据上面的直线分割平面可知,交点决定了射线和线段的条数,进而决定了新增的区域数。
当有n-1条折线时,最大区域数为f(n-1)。当加入第n条折线时,为了使增加的区域最多,则折线的两边的线段要和n-1条折线的边,即2*(n-1)条线段相交。这样就会得到4*(n-1)个交点,这些交点将第n条折线分为2条射线和4*(n-1)条线段。需要注意:折线本身相邻的两个线段只能增加一个区域(上图中的6区域)
f(1)=2
f(n)=f(n-1)+4*(n-1)+2-1=f(n-1)+4*(n-1)+1=2n^2-n+2
练习:HDU 折线分割平面
Problem Description
我们看到过很多直线分割平面的题目,今天的这个题目稍微有些变化,我们要求的是n条折线分割平面的最大数目。比如,一条折线可以将平面分成两部分,两条折线最多可以将平面分成7部分,具体如下所示。
Input
输入数据的第一行是一个整数C,表示测试实例的个数,然后是C 行数据,每行包含一个整数n(0<n<=10000),表示折线的数量。
Output
对于每个测试实例,请输出平面的最大分割数,每个实例的输出占一行。
Sample Input
2
1
2
Sample Output
2
7
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long a[10005];
int main()
{
int C;
a[1]=2;
for(int i=2;i<=10000;i++)
a[i]=a[i-1]+4*(i-1)+1;
cin>>C;
while(C--)
{
int n;
cin>>n;
cout<<a[n]<<endl;
}
return 0;
}
//或cout<< 2*n*n-n+2 <<endl;
递推算法总结: