hdu5733内切球
2016-07-26 18:05
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题意:给定任意四面体的四个顶点坐标,求四面体内接球的中心坐标和半径,内接球可以不存在。
设四个点是A、B、C、D ,那么内切球的圆心可以表示为
设四个点是A、B、C、D ,那么内切球的圆心可以表示为
#include<cstdio> #include<cmath> struct point //存点 { double x, y, z; }p[5]; struct plane //存平面方程系数 { double a, b, c, d; } pm[5]; double area[5]; //记录每个面的面积 bool check(point p0, point p1, point p2) //检查两向量是否平行 { p1.x -= p0.x, p1.y -= p0.y, p1.z -= p0.z; p2.x -= p0.x, p2.y -= p0.y, p2.z -= p0.z; if((p1.x * p2.y == p1.y * p2.x) && (p1.x * p2.z==p1.z * p2.x) && (p1.y * p2.z==p1.z * p2.y)) return false; return true; } double pointoplaneDist(double x, double y, double z, double a, double b, double c, double d) //点到平面的距离 { return fabs(a * x + b * y + c * z + d) / sqrt(a * a + b * b + c * c); } double dist(point p0, point p1) //两点距离 { return sqrt((p0.x - p1.x) * (p0.x - p1.x) + (p0.y - p1.y) * (p0.y - p1.y) + (p0.z - p1.z) * (p0.z - p1.z)); } point cross(point p0,point p1) //叉乘 { point p2; p2.x = p0.y * p1.z - p0.z * p1.y; p2.y = -p0.x * p1.z+p0.z * p1.x; p2.z = p0.x * p1.y - p0.y * p1.x; return p2; } void cal(int cnt,point p0,point p1,point p2) //计算平面方程系数 { double a = dist(p0,p1); double b = dist(p1,p2); double c = dist(p0,p2); double d = (a + b + c) / 2.0; area[cnt] = sqrt(d * (d - a) * (d - b) * (d - c)); p1.x -= p0.x, p1.y -= p0.y, p1.z -= p0.z; p2.x -= p0.x, p2.y -= p0.y, p2.z -= p0.z; point p3 = cross(p1,p2); pm[cnt].a = p3.x, pm[cnt].b = p3.y, pm[cnt].c = p3.z; pm[cnt].d = -(pm[cnt].a * p0.x + pm[cnt].b * p0.y + pm[cnt].c * p0.z); } int main() { while(scanf("%lf%lf%lf%lf%lf%lf%lf%lf%lf%lf%lf%lf",&p[0].x,&p[0].y,&p[0].z,&p[1].x,&p[1].y,&p[1].z,&p[2].x,&p[2].y,&p[2].z,&p[3].x,&p[3].y,&p[3].z)!=EOF) { if(!(check(p[0],p[1],p[2]) && check(p[0],p[2],p[3]) && check(p[0],p[1],p[3]) && check(p[1],p[2],p[3]))) //判断四点是否共面 { printf("O O O O\n"); continue; } cal(3, p[0], p[1], p[2]); cal(2, p[0], p[1], p[3]); cal(1, p[0], p[2], p[3]); cal(0, p[1], p[2], p[3]); double r = area[3] * pointoplaneDist(p[3].x, p[3].y, p[3].z, pm[3].a, pm[3].b, pm[3].c, pm[3].d)/(area[0] + area[1] + area[2] + area[3]); if(r < 1e-9) { printf("O O O O\n"); continue; } point ans; ans.x = (area[0] * p[0].x + area[1] * p[1].x + area[2] * p[2].x + area[3] * p[3].x) / (area[0] + area[1] + area[2] + area[3]); ans.y = (area[0] * p[0].y + area[1] * p[1].y + area[2] * p[2].y + area[3] * p[3].y) / (area[0] + area[1] + area[2] + area[3]); ans.z = (area[0] * p[0].z + area[1] * p[1].z + area[2] * p[2].z + area[3] * p[3].z) / (area[0] + area[1] + area[2] + area[3]); printf("%.4lf %.4lf %.4lf %.4lf\n",ans.x, ans.y, ans.z, r); } return 0; }
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