USACO 5.2.2 Electric Fences (模拟退火算法)

USACO 5.2.2 Electric Fences (模拟退火算法)

此题就是是求费马点，可以用到模拟退火算法

模拟退火的主要思想是一开始现在一个大范围内游走，逐渐减小搜索范围，最后找到解
我的程序是令马尔科夫链为200（即每次循环进行200次探索），初始温度为40（随机走若干个t步），衰减量为1（每次t--），则当温度降为0时，即找到答案

/**/ /*
ID: lorelei3
TASK: fence3
LANG: C++
*/

#include  < fstream >
#include  < ctime >
#include  < cmath >

using   namespace  std;

const   int  dx[]  =   {1,0,-1,0} ;
const   int  dy[]  =   {0,1,0,-1} ;
const   int  MAXN  =   160 ;

ifstream fin( " fence3.in " );
ofstream fout( " fence3.out " );

double  p[MAXN][ 4 ];

int  n;
void  input() {
    fin>>n;
    for(int i=0; i<n; ++i){
        fin>>p[i][0]>>p[i][1]>>p[i][2]>>p[i][3];
        p[i][0]*=10; p[i][1]*=10; p[i][2]*=10; p[i][3]*=10;
    }
    srand(time(NULL));
}

inline  int  min( int  a,  int  b) {
    return a<b?a:b;
}

inline  int  max( int  a,  int  b) {
    return a>b?a:b;
}

double  compute( int  x,  int  y) {
    double ret=0;
    for(int i=0; i<n; ++i){
        int x1=p[i][0], y1=p[i][1];
        int x2=p[i][2], y2=p[i][3];

        if(y1==y2){
            int minx=min(x1,x2), maxx=max(x1,x2);
            int yy=y1;
            if(x>=minx&&x<=maxx)
                ret+=abs(yy-y);
            else if(x>maxx)
                ret += sqrt((y-yy)*(y-yy)+(x-maxx)*(x-maxx));
            else
                ret += sqrt((y-yy)*(y-yy)+(x-minx)*(x-minx));

        }else if(x1==x2){
            int miny=min(y1,y2), maxy=max(y1,y2);
            int xx=x1;
            if(y>=miny&&y<=maxy)
                ret+=abs(xx-x);
            else if(y>maxy)
                ret += sqrt((y-maxy)*(y-maxy)+(x-xx)*(x-xx));
            else
                ret += sqrt((y-miny)*(y-miny)+(x-xx)*(x-xx));
        }
    }
    return ret;
}

int  x,y;
double  ans;
void  sa() {
    x=p[0][0], y=p[0][1];
    int t=40, ma=200, LEN=5;
    ans = compute(x,y);
    
    while(--t){
        for(int i=0; i<ma; ++i){
            for(int j=0; j<4; ++j){
                int d = rand()%LEN;
                int tx = x+dx[j]*d*t;
                int ty = y+dy[j]*d*t;
                if(tx>=0 && ty>=0 && tx<=1000 && ty<=1000){
                    double tmp = compute(tx,ty);
                    if(tmp<ans){
                        ans=tmp, x=tx, y=ty;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

void  output() {
    fout.setf(ios::fixed,ios::floatfield);
    fout.precision(1);
    fout<<(double)x/10<<" "<<(double)y/10<<" "<<ans/10<<endl;
}

int  main() {

    input();
    sa();
    output();

    return 0;
}