幾何 - 極座標系

/// Geometry - Polar Coordinates System
use crate::geometry2d::point::*;

#[derive(Debug, Clone, Copy)]
pub struct Polar {
    theta: f64,
    r: f64,
}
impl Polar {
    pub const PI: f64 = std::f64::consts::PI;
    pub fn new(theta: f64, r: f64) -> Self {
        let mut t = theta;
        let r = if r >= 0.0 {
            r
        } else {
            t += Self::PI;
            -r
        };
        t %= Self::PI * 2.0;
        if t < 0.0 {
            t += Self::PI * 2.0;
        }
        Polar { theta: t, r }
    }
    pub fn distance(&self, other: &Self) -> f64 {
        (self.r.powi(2) + other.r.powi(2)
            - 2.0 * self.r * other.r * (self.theta - other.theta).abs().cos())
        .sqrt()
    }
    pub fn to_xy(&self) -> Point {
        Point(self.r * self.theta.cos(), self.r * self.theta.sin())
    }
    pub fn from_xy(x: &Point) -> Self {
        let r = x.norm();
        let theta = x.arg();
        Self { theta, r }
    }
}

#[cfg(test)]
mod test_line {
    use crate::geometry2d::polar::*;

    #[test]
    fn distance() {
        assert_eq!(
            Polar::new(0.0, 1.0).distance(&Polar::new(Polar::PI, 2.0)),
            3.0
        );
    }

    #[test]
    fn to_xy() {
        assert_eq!(Polar::new(0.0, 1.0).to_xy(), Point(1.0, 0.0));
        assert_eq!(Polar::new(Polar::PI / 2.0, 1.0).to_xy(), Point(0.0, 1.0));
        assert_eq!(Polar::new(Polar::PI, 1.0).to_xy(), Point(-1.0, 0.0));
    }

    #[test]
    fn from_xy() {
        assert_eq!(Polar::from_xy(&Point(1.0, 0.0)).to_xy(), Point(1.0, 0.0));
        assert_eq!(Polar::from_xy(&Point(1.0, -2.0)).to_xy(), Point(1.0, -2.0));
    }
}
代数
  • モノイド
    • Min/Max モノイド
    • Sum モノイド
  • (乗法)群と加法群
  • 環
  • 体
  • 加群
  • 有理数
  • 虚数
  • 行列
  • 超数
  • 全順序化
  • ModInt
  • 作用
    • 代入作用
    • 加算作用
グラフ

最短路

  • ダイクストラ法
  • ワーシャル-フロイド法
  • ベルマンフォード法

無向グラフ

  • 二部グラフ判定
  • 直径

最小全域木

  • プリム法
  • クラスカル法

木

  • 高さ
  • 直径
  • 最小共通祖先

有向グラフ

  • 最大流量
  • トポロジカルソート
  • 強連結成分分解
数列
  • 最長増加部分列
  • 中央値ヒープ
  • スライド最小値

累積処理

  • 一次元累積和
  • 二次元累積和

区間木

  • BIT
    • 累積和に関するBIT
  • セグメントツリー
    • RMQ
    • 加法セグメントツリー
    • 乗法セグメントツリー
  • 遅延セグメントツリー
    • 区間代入 RMQ
    • 区間加算 RMQ
    • 区間加算 加法セグメントツリー
二次元ユークリッド幾何

図形の定義

  • 点
  • 直線, 線分
  • 多角形
  • 円

線分

  • 線分と点の接触判定
  • 線分と線分の交差判定

多角形

  • 三角形の外接円
  • 多角形の内外判定
  • 凸包

円

  • 円と円との接触関係

最近点対

  • 平面上の分割統治法

その他

  • 極座標
  • Convex-Hull Trick (CHT)

格子点上の幾何

  • 点
  • 直線
集合
  • UnionFind
  • BitSet
  • 部分集合及びその部分集合の列挙
  • 多重集合
アルゴリズム

動的計画法

  • 01-ナップザック

二分探索

  • 二分探索

フーリエ変換

  • 畳み込み

循環検出

  • フロイドのρアルゴリズム

連立一次方程式

  • Gauss-Jordan の消去法
最適化
  • 燃やす埋める問題
自然数/整数

関数

  • GCD
  • 拡張GCD
  • 二項係数 (パスカルの三角形)
  • 二項係数 (ModInt)
  • 離散対数
  • 完全順列
  • オイラーの関数
  • メビウス関数
  • 自然数の対 ↔ 自然数 の変換
  • 最小自由数 (最小除外数)

素数

  • エラトステネスの篩
  • ミラー・ラビン素数判定
  • フェルマーの小定理
  • 素因数分解

その他定理

  • 中国人剰余定理

多倍長

  • ビッグエンディアンベクタ

組み合わせのイテレーター

  • 階乗 - n!
  • 冪乗 - nm
  • 二項係数 - nCm

乱数

  • 線形合同法
  • Xor-Shift 法
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