【FJOI2015】最小覆盖双圆问题

题目描述

给定平面上n个点(x_1,y_1),...,(x_n,y_n)(x1,y1),...,(xn,yn)，找出2个半径相同的圆R_1R1和R_2R2，覆盖给定的n个点，且半径最小。

设计一个算法，计算出所求最小覆盖双圆 R_1R1 和 R_2R2 的半径。

输入格式

输入有多个测试实例。每个实例的第1行中给出正整数n，n＜1000，表示平面上有n个点。

接下来的n行中每行给出2个实数(x, y)，-100000≤x≤100000，-100000≤y≤100000。

最后一行有一个0表示结束。

输出格式

对于每组数据，输出最小的符合题意的圆的半径，保留两位小数。

输入输出样例

输入 #1

输出 #1

0.50

3.05

说明/提示

对于100%的数据，n<=1000n<=1000，|x_i|,|y_i|<=100000∣xi∣,∣yi∣<=100000，（T<=10T<=10）

【题目大意】

n个点，现在给两个半径相同的圆去覆盖，求最小半径

【解题思路】

我们需要尽量可能的减少重复的点，即同时被两个圆覆盖的点

所以我们二分枚举这个中间点，让一个圆覆盖一部分

使点没有重复的被覆盖

一般情况下，我们直接按 x 排序二分

选择半径更大的一边，然后继续二分

但是这不行

因为这样实际上是用一根垂直于 x 轴的直线分两边的点

而这个直线可能会有一定斜率

所以这个中间点的查找就是一个问题

二分枚举中间的分界点，因为通过图可知

两个圆总会关于一条直线对称

两圆不相交时是一条，两圆相交时是他们的交线

我们需要一条直线将所有点分成两半

但是正像上面所说，是被交线分开的

所以两边的点并不会一定被这根线分成两半

于是我们枚举这根直线的斜率，同时为了更好的排序

我们直接旋转坐标系

旋转坐标系的过程参见线性代数

旋转这一步我觉得是这道题的关键，而其他题解都没有太说明

注意：

对于变量的使用，要注意之前他是否被变更过

调试代码的时候可以通过调整查看顺序达到更高的效率

（先看main ---> 顺序往下看）

#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<iostream>
using namespace std;
const int    MAXN = 2*1e3 + 5            ;
const double INF  = 1e18                 ;
const double an   = 1.0 / 180 * acos(-1);
const double eps  = 1e-9;
const double si   = sin(an), co = cos(an);
int n;
double reps() { return (1.0*rand() / RAND_MAX - 0.5)*eps; }
struct V
{double x, y;V() {}V(double a, double b) :x(a), y(b) {}V      operator+(const V&b) const { return V(x + b.x , y + b.y);}V      operator-(const V&b) const { return V(x - b.x , y - b.y);}bool   operator<(const V&b) const { return x < b.x; }double operator*(const V&b) const { return x * b.y - y * b.x;   }double operator^(const V&b) const { return x * b.x + y * b.y;   }//叉乘V      operator*(double b)  const { return V(x * b   , y*b);    }V      operator/(double b)  const { return V(x / b   , y /b);   }void   rota()                      { double x1 = x, y1 = y;x=x1 * co - y1 * si, y=x1 * si + y1 * co;        }V      rot()                      { return V(-y, x); }double len()                      { return (x*x + y * y);       }}p[MAXN],o;
typedef V P;
struct L
{V s, t;L(P a,P b):s(a),t(b){}friend P cross(L a, L b) { return a.s + a.t*(b.t*(b.s - a.s)) / (b.t*a.t); }//求交点
};
P circle(P a,P b, P c)
{return cross(L((a + b)*0.5, (b - a).rot()), L((a + c)*0.5, (c - a).rot()));
}
//求圆心
P s[MAXN];
int sgn(double x) { return x<-eps ? -1 : x>eps; }
double solve(int l,int r)
{double r1;if (l > r)    return 0;int cnt = 0;for (int i = l; i <= r; i++)s[++cnt] = p[i];random_shuffle(s + 1, s + 1 + cnt);r1 = 0, o = s[1];for (int i = 1; i <= cnt; i++){if (sgn((s[i] - o).len() - r1)>0){o = s[i], r1 = 0;for (int j = 1; j <= i - 1; j++)if (sgn((s[j] - o).len()-r1) > 0){o = (s[i] + s[j])*0.5, r1 = (s[j] - o).len();for (int k = 1; k <= j - 1; k++)if (sgn((s[k] - o).len() - r1)>0)o = circle(s[i], s[j], s[k]), r1 = (s[i] - o).len();}}}return r1;
}
int main()
{srand(20030719);while (scanf("%d", &n) && n){for (int i = 1; i <= n; i++){scanf("%lf%lf", &p[i].x, &p[i].y);}double ans = INF;///double cnt = 180;for (int _ = 1; _ <= 181; _++){sort(p + 1, p + 1 + n);int l = 1, r = n;//printf("**\n");while (l <= r){int mid = (l + r) >> 1;double retl = solve(1, mid); double retr = solve(mid + 1, n);//printf("**\n");double tmp = max(retl, retr);//if (retr + retl - tmp > ans)    break;ans = min(tmp, ans);if (retl > retr)  r = mid - 1;else               l = mid + 1;}for (int i = 1; i <= n; i++)p[i].rota();}printf("%.2lf\n", sqrt(ans));}return 0;
}

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纪念我写完的第一道黑题

转载于:https://www.cnblogs.com/rentu/p/11347191.html