线分割平面与平面分割空间问题

由这一题可以推一类的问题,首先由直线划分区域到折线划分区域,再延伸到封闭图形划分区域,
最后在推广为平面划分空间的问题。

(1) n条直线最多分平面问题

题目:n条直线,最多可以把平面分为多少个区域。

解析: 可能你以前就见过这题目,这充其量是一道初中的思考题。
但一个类型的题目还是从简单的入手,才容易发现规律。
当有n-1条直线时,平面最多被分成了f(n-1)个区域。
则第n条直线要是切成的区域数最多,就必须与每条直线相交且不能有同一交点。
这样就会得到n-1个交点。这些交点将第n条直线分为2条射线和n-2条线断。
而每条射线和线断将以有的区域一分为二。这样就多出了2+(n-2)个区域。
故:f(n)=f(n-1)+n
f(n-1)=f(n-2)+n-1
……
f(2)=f(1)+2
因为,f(1)=2
所以,f(n)=n*(n+1)/2 + 1

(2) 折线分平面(hdu2050)

解析:根据直线分平面可知,由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n-1条折线时,区域数为f(n-1)。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。
那么新增的线段数为4*(n-1),射线数为2。
但要注意的是,折线本身相邻的两线段只能增加一个区域。
故:f(n)=f(n-1)+4*(n-1)+1
f(n-1)=f(n-2) + 4*(n-2)+1
……
f(2)=f(1) + 4*1 + 1
因为,f(1)=2
所以,f(n)=2n^2-n+1

(3) 封闭图形分平面问题

三角形划分区域(hdu1249)

解析:当n-1个三角形时,区域面积数为 f(n-1) 。
要区域数最多,那么第n个三角形就必须与前n-1个三角形相交。
则第n个三角形的一条边就被分割成 2*(n-1)-1条线段与两个半条的线段 ,
即相当于2*(n-1)条线段。则第 n 个三角形被分割成 3*2*(n-1)条线段。
则增加了 6*(n-1)个面。
故:f(n)=6*(n-1)+f(n-1)
f(n-1)=6*(n-2)+f(n-2)
……..
f(2)=6*1+f(1)
因为,f(1)=2
所以,f(n)=3*n*(n-1)+2

圆形划分区域

题目:设有n条封闭曲线画在平面上,而任何两条封闭曲线恰好相交于两点,
且任何三条封闭曲线不相交于同一点,问这些封闭曲线把平面分割成的区域个数。

解析:当n-1个圆时,区域数为f(n-1).那么第n个圆就必须与前n-1个圆相交,
则第n个圆被分为2(n-1)段线段,增加了2(n-1)个区域。
故: f(n)=f(n-1)+2*(n-1)
f(n-1)=f(n-2)+2*(n-2)
……
f(2)=f(1)+2*1
因为,f(1)=2
所以,f(n)=n^2-n+2

(5)平面分割空间问题(hdu1290)

解析:由二维的分割问题可知,平面分割与线之间的交点有关,即交点决定射线和线段的条数,
从而决定新增的区域数。
试想在三维中则是否与平面的交线有关呢?
当有n-1个平面时,分割的空间数为f(n-1)。
要有最多的空间数,则第n个平面需与前n-1个平面相交,且不能有共同的交线。
即最多有n-1 条交线。而这n-1条交线把第n个平面最多分割成g(n-1)个区域。
(g(n)为(1)中的直线分平面的个数)此平面将原有的空间一分为二,
则最多增加g(n-1)个空间。
故:f(n)=f(n-1)+g(n-1) ( ps: g(n)=n(n+1)/2+1 )
f(n-1)=f(n-2)+g(n-2)
……
f(2)=f(1)+g(1)
因为,f(1)=g(1)=2
所以,f(n)=2+(1*2+2*3+3*4+……+(n-1)n)/2+(n-1)
=[ (1^2+2^2+3^2+4^2+……+n^2) - (1+2+3+……+n ) ]/2 + n+ 1
=(n^3+5n)/6+1

(注:以上思路参考网络)

时间: 2024-10-22 04:31:31

线分割平面与平面分割空间问题的相关文章

数据库表分割技术浅析(水平分割/垂直分割/库表散列)_oracle

一.水平分割 什么是水平分割?打个比较形象的比喻,在食堂吃饭的时候,只有一个窗口,排队打饭的队伍太长了,都排成S型了,这时容易让排队的人产生焦虑情绪,容易产生混乱,这时一个管理者站出来,增加多个打饭窗口,把那条长长的队伍拦腰截断成几队.更形象一点的理解,你拿一把"手术刀",把一个大表猛的切了几刀,结果这个大表,变成了几个小表. 水平分割根据某些条件将数据放到两个或多个独立的表中.即按记录进分分割,不同的记录可以分开保存,每个子表的列数相同.水平切割将表分为多个表.每个表包含的列数相同,

车辆分割中角点分割-opencv车辆分割中角点选择并连线分割方法和代码

问题描述 opencv车辆分割中角点选择并连线分割方法和代码 就是已经得到了重合车辆的很多角点,现在需要选择真正的角点来连线进行分割,不知道怎么写代码. 解决方案 你这个车辆有重合,应该怎么检测效果好一些,我就不太清楚了, 不知道能不能参考矩形检测的方法:矩形检测http://blog.csdn.net/wangyaninglm/article/details/43959947 解决方案二: 试用动态分析,使用重合前各车的图片,去识别重合后车辆.

合并二进制文件:PHP大文件存储示例,各种文件分割和合并(二进制分割与合并)

简单示例: split.php<?php$i = 0; //分割的块编号$fp = fopen("abc.wmv","rb"); //要分割的文件$file = fopen("split_hash.txt","a"); //记录分割的信息的文本文件while(!feof($fp)){$handle = fopen("abc.wmv.{$i}","wb");fwrite($handl

VC中分割文件路径的分割类

/********************************************************************** * Copyright (C) 2007 - All Rights Reserved * * File:            SplitPath.h * Description:       进行文件路径字符串分割 *      * Authors:         yanglinbo,  * Revisions:       See bottom o

字符分割排列-opencv 字符分割结果排列

问题描述 opencv 字符分割结果排列 如题,对字符图片进行字符分割,采用的外轮廓最小外接矩形的方法,分割效果如图 为什么顺序不是从右到左呀,这样没有顺序的分割没太有意义呀.请问有人知道怎么改成分割后结果顺序从右到左或者从左到右么,谢谢!!!!代码如下 #include "stdafx.h" #include "cv.h" #include "highgui.h" #include "cxcore.h" int main(i

HDU 2050 折线分割平面:递推

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2050 Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others) 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

HDOJ 2050 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

平面构成的运用:网页设计中的“点、线、面

怎样的网页设计才称得上是优秀? 想必很多人都和我有同样的疑问.个人认为所谓优秀的网页设计就是能以合理的功能布局.赏心悦目的颜色(图片)搭配传递出设计想法的网页设计.这其中包含了排版布局.色彩搭配.素材的选用等等诸多方面--当我们重新审视自己与别人作品之间的不同时往往会发现同样的颜色(图片.布局)会有不同的效果.这是为什么?颜色区域的面积大小?图片的使用形状?其实这些就是我今天要和诸位探讨的内容--网页设计中的"点.线.面"--平面构成在网页设计中的运用. 点.线.面?平面构成?网页设计

视频图像分割研究与实现(二):常见图像和视频分割方法概述

常见图像和视频分割方法概述 图像与视频分割是指按照一定的原则将图像或视频序列分为若干个特定的.具有独特性质的部分或子集,并提取出感兴趣的目标,便于更高层次的分析和理解,因此图像与视频分割是目标特征提取.识别与跟踪的基础. 图像分割方法主要包括: 1).基于边缘的分割方法 2).基于阈值的分割方法 3).基于区域的分割方法 4).基于形态学分水岭的分割方法 5).基于聚类的分割方法 6).基于图论的分割方法 7).基于偏微分的分割方法 8).基于融合的分割方法 视频分割方法主要包括: 9).基于时