SPOJ-CIRU 多圆并面积(计算几何-辛普森积分)
2017-04-08 17:14
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题解
辛普森积分公式先预处理被包含或者退化成点的圆
分开处理
具体见代码注释
heart:
既然确定负责数学部分, 也只好入计算几何的坑, 刚开始真的懵好久(太菜)
这道题质量很不错, 如果先学辛普森积分会好很多, 不过这样也能学很多东西, 就是要能看下去了TAT
积分公式 + 常规计算几何处理方法, 万事开头难.
code:
#include <cstdio> #include <cmath> #include <cstring> #include <algorithm> #include <iomanip> using namespace std; typedef double ld; const int N = 1010; const double eps = 1e-13; int n, cnt = 0, st, ed; ld xl , xr ; bool del ; struct Point{ ld x, y, r; }s , t ;/**圆*/ struct line{ ld x, y; bool operator < (const line &rhs) const{ return x < rhs.x; }/**按线段的下端升序排序*/ }p ; int cmp1(Point a, Point b){return a.r < b.r;}/**按半径升序排序*/ int cmp2(Point a, Point b){return a.x - a.r < b.x - b.r;} /**按圆最左端升序排序*/ double dis(Point a, Point b){return sqrt((a.x - b.x) * (a.x - b.x) + (a.y - b.y) * (a.y - b.y));} ld cal(ld h, ld fa, ld fmid, ld fb){return h * (fa + fmid * 4 + fb) / 6;}/**积分公式*/ ld getf(ld x){ int sz = 0; for(int i = st; i <= ed; ++i){/**穿过x = x直线的圆存入p*/ if(x <= xl[i] || x >= xr[i]) continue; ld tmp = sqrt(t[i].r - (x - t[i].x) * (x - t[i].x)); p[++sz].x = t[i].y - tmp;/**和当前圆的两交点y坐标*/ p[sz].y = t[i].y + tmp; } sort(p + 1, p + sz + 1); int j; ld res = 0; for(int i = 1; i <= sz; ++i){/**纵向找*/ ld x = p[i].x, y = p[i].y; for(j = i + 1; j <= sz; ++j){ if(p[j].x >= y) break; if(p[j].y > y) y = p[j].y; } res += y - p[i].x; i = j - 1; } return res; } ld simpson(ld l, ld mid, ld r, ld fl, ld fmid, ld fr, ld x){ ld lmid = (l + mid) / 2, flmid = getf(lmid); ld rmid = (mid + r) / 2, frmid = getf(rmid); ld la = cal(mid - l, fl, flmid, fmid); ld ra = cal(r - mid, fmid, frmid, fr); if(fabs(la + ra - x) < eps) return x; return simpson(l, lmid, mid, fl, flmid, fmid, la) + simpson(mid, rmid, r, fmid, frmid, fr, ra); } int main(){ memset(del, 0, sizeof del); scanf("%d", &n); for(int i = 1; i <= n; ++i) scanf("%lf%lf%lf", &s[i].x, &s[i].y, &s[i].r); sort(s + 1, s + n + 1, cmp1); /**r升序*/ for(int i = 1; i <= n; ++i){ if(del[i]) continue; for(int j = i + 1; j <= n; ++j){ if(del[j]) continue; if(dis(s[i], s[j]) <= s[j].r - s[i].r || fabs(s[i].r) < eps) del[i] = 1;/**去除退化成点或者被包含的圆*/ } } for(int i = 1; i <= n; ++i) if(!del[i]) t[++cnt] = s[i]; sort(t + 1, t + cnt + 1, cmp2);/**剩下的排序*/ for(int i = 1; i <= cnt; ++i){ xl[i] = t[i].x - t[i].r;/**存左右端横坐标*/ xr[i] = t[i].x + t[i].r; t[i].r *= t[i].r; } int j; ld l, r, mid, fl, fr, fmid, ans = 0; for(int i = 1; i <= cnt; ++i){/**先找块*/ l = xl[i], r = xr[i]; for(j = i + 1; j <= cnt; ++j){ if(xl[j] >= r) break;/**和前面的块没有交点*/ if(xr[j] > r) r = xr[j]; } st = i, ed = j - 1; i = j - 1;/**下一块前一个位置*/ mid = (l + r) / 2; /**cout << st << " " << ed << " " << mid << endl;*/ fl = getf(l);/**求f*/ fmid = getf(mid); fr = getf(r); ans += simpson(l, mid, r, fl, fmid, fr, cal(r - l, fl, fmid, fr));/**积分求该块面积*/ } printf("%.3lf\n", ans); return 0; }
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