题解 AT3557 【Four Coloring】
Heartlessly
2019-06-19 13:56:24
## Description
给定一个 $h \times w$ 的网格,试给其中所有格子染 `RYGB` 四种颜色之一,使得网格上任意一对曼哈顿距离为 $d$ 的格子颜色不同。
$(2 \leq h,w \leq 500, 1\leq d \leq h + w - 2)$
## Solution
曼哈顿距离并不方便处理,我们考虑把它转化为切比雪夫距离。(详见 **[常用距离算法详解](https://www.luogu.org/blog/xuxing/Distance-Algorithm)**)
举个例子,当 $d = 3$ 时,我们把曼哈顿坐标系(网格)旋转 $45^\circ$(即 $(i,j) \Rightarrow (i+j,i - j)$ ),得到切比雪夫坐标系。
其中蓝点是到红点距离为 $3$ 的点,切比雪夫坐标系中的点到周围 $8$ 个点的距离都是 $1$ 。
![VOZvLT.png](https://s2.ax1x.com/2019/06/19/VOZvLT.png)
考虑把切比雪夫坐标系分成多个网格,每个网格的大小是 $d \times d$ 。如果我们给同一网格中的点染相同的颜色(中心网格的所有点对的切比雪夫距离都 $< d$),那么对于任意一个网格,它周围 $8$ 个网格的颜色都应该与它不同,因为周围网格存在到中心网格距离为 $d$ 的点。
![VOAVa9.png](https://s2.ax1x.com/2019/06/19/VOAVa9.png)
怎么给网格染色呢?
我们会发现对于任意一个网格,它左上,右上,左下,右下网格的横坐标与纵坐标的奇偶性是相同的,上下网格的奇偶性也是相同的,左右网格的奇偶性也是相同的,但周围 $8$ 个网格都与中心网格的奇偶性不同。
所以一种有效的方式是按网格横坐标,纵坐标的奇偶性分成 $4$ 种颜色。对于坐标 $(x,y)$,其所在的网格为 $(\left \lfloor \frac{x}{d} \right \rfloor,\left \lfloor \frac{y}{d} \right \rfloor)$ 。若设奇数为 $1$,偶数为 $0$,则 $4$ 种颜色分别对应 $(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)$ 。时间复杂度为 $O(hw)$ 。
## Code
```cpp
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
template <class T>
inline void read(T &x) {
x = 0;
char c = getchar();
bool f = 0;
for (; !isdigit(c); c = getchar()) f ^= c == '-';
for (; isdigit(c); c = getchar()) x = x * 10 + (c ^ 48);
x = f ? -x : x;
}
template <class T>
inline void write(T x) {
if (x < 0) {
putchar('-');
x = -x;
}
T y = 1;
int len = 1;
for (; y <= x / 10; y *= 10) ++len;
for (; len; --len, x %= y, y /= 10) putchar(x / y + 48);
}
int h, w, d;
char s[4] = { 'R', 'Y', 'G', 'B' };//四种颜色
int main() {
read(h), read(w), read(d);
for (int i = 1; i <= h; ++i, putchar('\n'))
for (int j = 1; j <= w; ++j) {
int x = i + j + w, y = i - j + w;
//转成切比雪夫坐标系,+w 是因为防止坐标出现负数,方便得出奇偶性
putchar(s[((x / d) & 1) * 2 + ((y / d) & 1)]);
}
return 0;
}
```