给出一个几何结构,需要你计算相应的表面积和体积,注意,表面积是从外部可以看到的面,如果有一些面包裹在内部不可见,那么这些面的面积是不计入总数的,同时体积是几何结构所占的体积,如果由题目给定的这些几何体能够围成封闭的区域,那么这些封闭的区域也要算在总体积之内。
对于这道题目,紫书给出了很好的解决方案,首先要对坐标进行压缩,由于长方体的个数最多为50个,那么在三个坐标轴上不同坐标的情况最多有100种。统计好每个坐标轴上的不同坐标的总数,同时建立好映射关系,便于后期的处理。初始化xyz轴上的不同坐标组成的“方格”,假设全部为0(内部空气),然后对于那些长方体所占的位置对应的方格,初始化为1。按照紫书的思路假设外部空气为-1,那么外部空气从(0,0,0)方格处开始向几何结构内部“蔓延”,如果当前方格是内部空气,那么外部空气可以进入,如果为几何体部分,那么就不能进入。这个过程结束之后,开始遍历方格,如果当前没有外部空气进入,那么就可以将当前的几何体的体积加入,同时如果下一个方格位置是外部空气,那么就可以将当前的面积计入总数。具体实现见下面代码:
#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
#include<set>
#include<stack>
#include<queue>
#include<map>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<iomanip>
#include<cstring>
#include<sstream>
using namespace std;
int n;
int dx[] = { 1, 0, 0, -1, 0, 0 };
int dy[] = { 0, 1, 0, 0, -1, 0 };
int dz[] = { 0, 0, 1, 0, 0, -1 };
int Transform(int amount,int* x_t,int *x_r){
memcpy(x_t, x_r, sizeof(int)*amount);
x_t[amount] = -1;
sort(x_t,x_t+amount+1);
int total = unique(x_t, x_t + amount + 1) - x_t;
for (int i = 0; i < amount; i++){
for (int j = 0; j < total; j++){
if (x_r[i] == x_t[j]){
x_r[i] = j;
break;
}
}
}
return total;
}
int main(){
int T;
cin >> T;
while (T--){
cin >> n;
int x_r[110], y_r[110], z_r[110];//
for (int i = 0; i < n; i++){
cin >> x_r[2 * i] >> y_r[2 * i] >> z_r[2 * i]
>> x_r[2 * i + 1] >> y_r[2 * i + 1] >> z_r[2 * i + 1];
x_r[2 * i + 1] += x_r[2*i];
y_r[2 * i + 1] += y_r[2 * i];
z_r[2 * i + 1] += z_r[2 * i];
}
int area[110][110][110];//care
memset(area,0,sizeof(area));
int x_t[110], y_t[110], z_t[110];//
int x_amount, y_amount, z_amount;
x_amount = Transform(2 * n, x_t, x_r);
y_amount = Transform(2 * n, y_t, y_r);
z_amount = Transform(2 * n, z_t, z_r);
for (int i = 0; i < n; i++){
for (int x = x_r[2 * i]; x < x_r[2 * i + 1]; x++){
for (int y = y_r[2 * i]; y < y_r[2 * i + 1]; y++){
for (int z = z_r[2 * i]; z < z_r[2 * i + 1]; z++){
area[x][y][z] = 1;
}
}
}
}
area[0][0][0] = -1;//外部空气
queue<int> Q;
Q.push(0);
while (!Q.empty()){
int x, y, z;
int index = Q.front();
Q.pop();
x = index & 0xFF;//低八位
y = (index >> 8) & 0xFF;//中八位
z = (index >> 16) & 0xFF;//高八位
for (int i = 0; i < 6; i++){
int curx = x + dx[i], cury = y + dy[i], curz = z + dz[i];
if (curx >= 0 && curx < x_amount&&cury >= 0 && cury < y_amount&&curz >= 0
&& curz < z_amount&&area[curx][cury][curz]==0){
area[curx][cury][curz] = -1;
Q.push((curx)|(cury<<8)|(curz<<16));
}
}
}
long long int volume = 0, squ = 0;
for (int i = 1; i < x_amount - 1; i++){
for (int j = 1; j < y_amount - 1; j++){
for (int k = 1; k < z_amount - 1; k++){
int disx = x_t[i + 1] - x_t[i];
int disy = y_t[j + 1] - y_t[j];
int disz = z_t[k + 1] - z_t[k];
if (area[i][j][k] != -1){
volume += disx*disy*disz;
for (int d = 0; d < 6; d++){
int newx = i + dx[d];
int newy = j + dy[d];
int newz = k + dz[d];
if (area[newx][newy][newz] == -1){
if (dx[d]!=0){
squ += disy*disz;
}
else if (dy[d]!=0){
squ += disx*disz;
}
else{
squ += disx*disy;
}
}
}
}
}
}
}
cout << squ<< " " << volume << endl;
}
//system("pause");
return 0;
}