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#3052. 「POI2011 R1」收缩点 Plot

统计

题目描述

译自 POI 2011 Round 1. E「Plot

给定 $n$ 个点 $ \left( P_1, \ldots, P_n \right) $,将其分成不多于 $m$ 个连续的段:

$$ \left( P_{k0 + 1}, \ldots, P{k1} \right), \left( P{k1 + 1}, \ldots, P{k2} \right), \ldots, \left( P{k{s - 1}+ 1}, \ldots, P{k_s} \right), $$

其中 $ 0 = k_0 \lt k_1 \lt k_2 \lt \ldots \lt ks = n $,且对于 $ i = 1, \ldots, s $,子序列 $ \left( P{k{i - 1}+ 1}, \ldots, P{k_i} \right) $ 用一个新点 $Qi$ 替代。这时我们说 $ P{ki - 1}, \ldots, P{k_i} $ 这些点被「收缩」到了点 $Q_i$,从而产生一个新的点集 $ Q_1, \ldots, Q_s $。两个点集的相似度定义为 $ P_1, \ldots, P_n $ 这些点与其对应的「收缩」后的点距离的最大值:

$$ \max{i = 1, \ldots, s} \left( \max{j = k_{i-1}+1, \ldots, k_i}\left( d\left( P_j, Q_i \right) \right) \right) ,$$

其中 $ d\left( P_j, Q_i \right) $ 表示 $P_j$ 和 $Q_i$ 之间的距离,公式为:

$$ d \left( \left(x_1, y_1 \right), \left( x_2, y_2 \right) \right) = \sqrt{ \left( x_2 - x_1 \right)^2 + \left( y_2 - y_1 \right)^2 } $$

上图为一个将 $ (P_1, \ldots, P_7) $ 收缩为 $ ( Q_1, Q_2 ) $ 的例子,其中 $ (P_1, \ldots, P_4) $ 被收缩为 $ Q_1 $,$ (P_5, P_6, P_7) $ 被收缩为 $Q_2$.

给定 $n$ 个点组成的序列,你需要将其「收缩」为最多 $m$ 个点,使得相似度最小。原序列可以任意切割。受限于浮点数的精度限制,只要答案比最优解多出不超过 $ 0.000001$ 即算正确。

输入格式

第一行两个整数 $n$ 和 $m$,$ 1 \le m \le n \le 100000 $,用一个空格分开。

接下来 $n$ 行每行两个整数,用一个空格分开。第 $i+1$ 行两个整数 $x_i, y_i$($ -1000000 \le x_i,y_i \le 1000000$),表示 $P_i$ 的坐标为 $(x_i, y_i)$.

输出格式

第一行一个实数 $d$,表示与原序列的相似度。

接下来一个整数 $s$,表示收缩后点集的大小。

接下来 $s$ 行表示 $Q_i, \ldots, Q_s$ 的坐标。每行两个整数 $u_i$ 和 $v_i$ 表示 $Q_i$ 的坐标 $ (u_i, v_i) $。

实数应保留小数点后最多 $15$ 位。

样例

input

7 2
2 0
0 4
4 4
4 2
8 2
11 3
14 2

output

3.00000000
2
2.00000000 1.76393202
11.00000000 1.99998199

数据范围与提示

Task author: Jakub Pawlewicz.
Uncompleted SPJ: ceba
SPJ: Tangjiaming

翻译:vincent163