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BZOJ 1502: [NOI2005]月下柠檬树 [辛普森积分 解析几何 圆]

1502: [NOI2005]月下柠檬树

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Description

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Input

文件的第1行包含一个整数n和一个实数alpha,表示柠檬树的层数和月亮的光线与地面夹角(单位为弧度)。第2行包含n+1个实数h0,h1,h2,…,hn,表示树离地的高度和每层的高度。第3行包含n个实数r1,r2,…,rn,表示柠檬树每层下底面的圆的半径。上述输入文件中的数据,同一行相邻的两个数之间用一个空格分隔。输入的所有实数的小数点后可能包含1至10位有效数字。

Output

输出1个实数,表示树影的面积。四舍五入保留两位小数。

Sample Input

2 0.7853981633
10.0 10.00 10.00
4.00 5.00

Sample Output

171.97

HINT

1≤n≤500,0.3


 

我一定是在做数学!!!!

%%%Claude画图真好看 http://blog.csdn.net/wzq_qwq/article/details/48310417

把每条线段和每个点的投影找出来,然后计算F函数时遍历所有线段和圆找最大值行了

这里的线保存了k和b,解析几何的感觉

找点和圆的切线用了射影定理,小新讲过然而并不会(因为我只会三角形相似),又去学了一下

 

概述图中,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD是斜边AC上的高,则有射影定理如下:

 

BD²=AD·CD

 

AB²=AC·AD

 

BC²=CD·AC

 

找圆的公切线直接用三角函数....

 

 

////  main.cpp//  bzoj1502////  Created by Candy on 2017/2/1.//  Copyright © 2017年 Candy. All rights reserved.//#include <iostream>#include <cstdio>#include <cstring>#include <algorithm>#include <cmath>#include <vector>using namespace std;typedef long long ll;const int N=2005;const double INF=1e9;const double eps=1e-8;const double pi=acos(-1);inline int read(){    char c=getchar();int x=0,f=1;    while(c<0||c>9){if(c==-)f=-1; c=getchar();}    while(c>=0&&c<=9){x=x*10+c-0; c=getchar();}    return x*f;}inline int sgn(double x){    if(abs(x)<eps) return 0;    else return x<0?-1:1;}struct Vector{    double x,y;    Vector(double a=0,double b=0):x(a),y(b){}    void print(){printf("%lf %lf\n",x,y);}};typedef Vector Point;struct Line{    Point s,t;    double k,b;    Line(){}    Line(Point a,Point c):s(a),t(c){        k=(t.y-s.y)/(t.x-s.x);        b=s.y-k*s.x;    }    double f(double x){return k*x+b;}}L[N];int nl;struct Circle{    double x,r;    Circle(){}    Circle(double x,double r):x(x),r(r){}}C[N];void addCommonTangent(Circle a,Circle b){    nl++;    double sina=(a.r-b.r)/(b.x-a.x);    double cosa=sqrt(1-sina*sina);    double tana=sina/cosa;    L[nl].s=Point(a.x+a.r*sina,a.r*cosa);    L[nl].t=Point(b.x+b.r*sina,b.r*cosa);    L[nl].k=-tana;    L[nl].b=L[nl].s.y-L[nl].k*L[nl].s.x;}int n;double alpha,h[N],lb=INF,rb;inline double F(double x){    double re=0;    for(int i=1;i<=nl;i++) if(x>=L[i].s.x&&x<=L[i].t.x) re=max(re,L[i].f(x));    for(int i=1;i<=n;i++) if(x>=C[i].x-C[i].r&&x<=C[i].x+C[i].r)        re=max(re,sqrt(C[i].r*C[i].r-(x-C[i].x)*(x-C[i].x)));    return re;}inline double cal(double l,double r){    return (F(l)+F(r)+4*F((l+r)/2))*(r-l)/6;}double simpson(double l,double r,double now){    double mid=(l+r)/2,p=cal(l,mid),q=cal(mid,r);    if(abs(now-p-q)<eps) return now;    else return simpson(l,mid,p)+simpson(mid,r,q);}Point p;int main(int argc, const char * argv[]){    scanf("%d%lf",&n,&alpha);    for(int i=1;i<=n+1;i++) scanf("%lf",&h[i]),h[i]+=h[i-1];    for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%lf",&C[i].r);    double ta=tan(alpha);    p=Point(h[n+1]/ta,0);    rb=max(rb,p.x);    {        C[n].x=h[n]/ta;        double x=C[n].x,r=C[n].r;        lb=min(lb,x-r);        rb=max(rb,x+r);        if(x+r<p.x){            double l=r*r/(p.x-x);//she ying ding li            double h=sqrt(r*r-l*l);            L[++nl]=Line(Point(x+l,h),p);        }    }    for(int i=n-1;i>=1;i--){        C[i].x=h[i]/ta;        double x=C[i].x,r=C[i].r;        lb=min(lb,x-r);        rb=max(rb,x+r);        if(sgn(C[i+1].x-C[i].x-abs(C[i+1].r-C[i].r))>0)//d-abs(R-r)<=0 nei han            addCommonTangent(C[i],C[i+1]);    }    printf("%.2f\n",2*simpson(lb,rb,cal(lb,rb)));    return 0;}

 

 

 

 

 

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