HDU 3264 求两圆相交的面积

本文介绍了一种计算两个圆相交部分面积的方法,并通过模板代码详细展示了其实现过程。此外,还利用二分法寻找满足条件的最大圆半径,为解决几何问题提供了一种实用技巧。

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此题意很简单,思路也容易想到。但是我就是卡在了求两圆相交求面积的地方。还好现在有了模板了。

不说了,直接贴代码,还得多多总结,二分真的很好用,要学会用啊!


#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<math.h>
using namespace std;
#define INF 2147483647
#define N 25
#define PI 3.141592653
#define EPS 1e-8
struct point
{
    double x;
    double y;
}p[N];
double r[N];
int n;
double dis(point a,point b)
{
    return sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y));
}
double interarea(point a,double ra,point b,double rb)   //求圆相交面积的模板 重点
{
    double ans=0;
    double d=dis(a,b);
    double temp;
    if(ra<rb)
    {
        temp=ra;
        ra=rb;
        rb=temp;
    }
    if(d>=ra+rb)return 0;        //相离
    if(d<=ra-rb)return PI*rb*rb;         //内含
    double angle1=acos((ra*ra+d*d-rb*rb)/2.0/ra/d);
    double angle2=acos((rb*rb+d*d-ra*ra)/2.0/rb/d);
    ans-=d*ra*sin(angle1);
    ans+=angle1*ra*ra+angle2*rb*rb;
    return ans;
}
bool istrue(int t,double ra)
{
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
            double area=interarea(p[t],ra,p[i],r[i]);
            if(area<0.5*PI*r[i]*r[i])return false;
    }
    return true;
}
double getr(int i)
{
    double l,r,mid;
    l=0;r=50000;
    while(l+EPS<=r)
    {
        mid=(l+r)/2;
        if(istrue(i,mid))r=mid-EPS;
        else l=mid+EPS;
    }
    return mid;

}
int main()
{
    int t;
    scanf("%d",&t);
    while(t--)
    {
        scanf("%d",&n);
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            scanf("%lf%lf%lf",&p[i].x,&p[i].y,&r[i]);
        }
        double ans=INF;
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            double radiu=getr(i);
            if(ans>radiu)ans=radiu;
        }
        printf("%.4lf\n",ans);
    }
    return 0;
}


HDU(Hangzhou Dianzi University)OJ 中经常涉及到几何计算的问题,其中“判断两条线段是否相交”是一个经典的算法问题。以下是关于如何判断两线段是否相交的基本思路及其实现步骤: ### 判断两条线段相交的核心思想 可以利用向量叉积以及端点位置的关系来确定两条线段是否相交。 #### 具体步骤: 1. **定义基本概念** - 假设两条线段分别为 `AB` 和 `CD`。 - 使用二维平面中的坐标表示各顶点:A(x₁,y₁), B(x₂,y₂),C(x₃,y₃) ,D(x₄,y₄)。 2. **叉积的作用** 叉积可以帮助我们了解两点相对于一条直线的位置关系。 对于三个点 P、Q、R ,我们可以用叉乘 `(Q-P)x(R-P)` 来检测 R 是否在 QP 直线的一侧还是另一侧。 如果结果为正数,则表明顺时针;如果负则逆时针;若等于0则共线。 3. **快速排斥实验** 首先做一个矩形包围盒测试——即检查两个线段所在的最小外接矩形是否有重叠区域。如果没有重叠直接判定为不相交。 4. **跨立试验 (Cross-over Test)** 确认每个线段的两端分别位于另一个线段两侧即可认为它们交叉了。这通过上述提到过的叉积运算完成。 5. **特殊情况处理** 包含但不限于如下的几种情况需要单独讨论: - 完全重合的部分; - 存在一个公共端点但并不完全穿过等边缘状况。 6. **代码框架示例(Pseudo code):** ```python def cross_product(p1,p2,p3): return (p2[0]-p1[0])*(p3[1]-p1[1])-(p2[1]-p1[1])*(p3[0]-p1[0]) def on_segment(p,q,r): if ((q[0] <= max(p[0], r[0])) and (q[0] >= min(p[0], r[0])) and (q[1] <= max(p[1], r[1])) and (q[1] >= min(p[1], r[1]))): return True; return False; def do_segments_intersect(A,B,C,D): # 计算四个方向的叉积值 o1 = cross_product(A, C, B) o2 = cross_product(A, D, B) o3 = cross_product(C, A, D) o4 = cross_product(C, B, D) # 标准情况判断 if(o1 !=o2 && o3!=o4): return True # 特殊情况逐一验证... ``` 7. 最终结合所有条件得出结论。
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