最小矩形覆盖
引理一:最小覆盖矩形的所有边上都有点,而且所有边都有凸包上的点,并且这条边上如果有多个点,那么这条边也是凸包的边
引理二:矩形的某一条边与凸包的某一条边共线
证明:反证。如果最小覆盖矩形没有边与凸包的边共线,那么根据引理一,矩形的每条边上有且仅有一个凸包上的点,如下图
四个红色的点是凸包上的点
注意这是凸包,也就是说我们可以顺时针或逆时针旋转一个极小的角度,使得新的长方形的边上仍然只有这四个点,而此时由几何+函数可以证明,总有一个方向(要么是顺时针要么是逆时针)面积在减小,所以不可能
剩下的过程见OI-wiki
提醒一点,最后算坐标的时候,不要认为两个向量(设为\(\vec{a},\vec{b}\))点乘可以直接得到\(\vec{b}\)在\(\vec{a}\)的投影的长度,而是还要除以\(\vec{a}\)的长度,因为这点调了好久