#P50308. 「POI2011 R1」收缩点 Plot

「POI2011 R1」收缩点 Plot

题目描述

译自 POI 2011 Round 1. E「Plot

给定 nn 个点 (P1,,Pn) \left( P_1, \ldots, P_n \right) ,将其分成不多于 mm 个连续的段:

(Pk0+1,,Pk1),(Pk1+1,,Pk2),,(Pks1+1,,Pks),\left( P_{k_0 + 1}, \ldots, P_{k_1} \right), \left( P_{k_1 + 1}, \ldots, P_{k_2} \right), \ldots, \left( P_{k_{s - 1}+ 1}, \ldots, P_{k_s} \right),

其中 0=k0<k1<k2<<ks=n 0 = k_0 \lt k_1 \lt k_2 \lt \ldots \lt k_s = n ,且对于 i=1,,s i = 1, \ldots, s ,子序列 (Pki1+1,,Pki) \left( P_{k_{i - 1}+ 1}, \ldots, P_{k_i} \right) 用一个新点 QiQ_i 替代。这时我们说 Pki1,,Pki P_{k_i - 1}, \ldots, P_{k_i} 这些点被「收缩」到了点 QiQ_i,从而产生一个新的点集 Q1,,Qs Q_1, \ldots, Q_s 。两个点集的相似度定义为 P1,,Pn P_1, \ldots, P_n 这些点与其对应的「收缩」后的点距离的最大值:

maxi=1,,s(maxj=ki1+1,,ki(d(Pj,Qi))),\max_{i = 1, \ldots, s} \left( \max_{j = k_{i-1}+1, \ldots, k_i}\left( d\left( P_j, Q_i \right) \right) \right) ,

其中 d(Pj,Qi) d\left( P_j, Q_i \right) 表示 PjP_jQiQ_i 之间的距离,公式为:

d((x1,y1),(x2,y2))=(x2x1)2+(y2y1)2d \left( \left(x_1, y_1 \right), \left( x_2, y_2 \right) \right) = \sqrt{ \left( x_2 - x_1 \right)^2 + \left( y_2 - y_1 \right)^2 }

上图为一个将 (P1,,P7) (P_1, \ldots, P_7) 收缩为 (Q1,Q2) ( Q_1, Q_2 ) 的例子,其中 (P1,,P4) (P_1, \ldots, P_4) 被收缩为 Q1 Q_1 (P5,P6,P7) (P_5, P_6, P_7) 被收缩为 Q2Q_2.

给定 nn 个点组成的序列,你需要将其「收缩」为最多 mm 个点,使得相似度最小。原序列可以任意切割。受限于浮点数的精度限制,只要答案比最优解多出不超过 0.000001 0.000001 即算正确。

输入格式

第一行两个整数 nnmm1mn100000 1 \le m \le n \le 100000 ,用一个空格分开。

接下来 nn 行每行两个整数,用一个空格分开。第 i+1i+1 行两个整数 xi,yix_i, y_i1000000xi,yi1000000 -1000000 \le x_i,y_i \le 1000000),表示 PiP_i 的坐标为 (xi,yi)(x_i, y_i).

输出格式

第一行一个实数 dd,表示与原序列的相似度。

接下来一个整数 ss,表示收缩后点集的大小。

接下来 ss 行表示 Qi,,QsQ_i, \ldots, Q_s 的坐标。每行两个整数 uiu_iviv_i 表示 QiQ_i 的坐标 (ui,vi) (u_i, v_i)

实数应保留小数点后最多 1515 位。

样例

7 2
2 0
0 4
4 4
4 2
8 2
11 3
14 2
3.00000000
2
2.00000000 1.76393202
11.00000000 1.99998199

数据范围与提示

Task author: Jakub Pawlewicz.
Uncompleted SPJ: ceba
SPJ: Tangjiaming

翻译:vincent163