hdu 4773 几何反演 线->圆
来源:互联网 发布:程序员面试项目经验 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 01:18
传送门
给定不相交的两个圆以及圆外一点,找一个经过给定点的圆与其他两个圆相切
首先来看反演变换,首先是给定一个圆圆心为O,半径为R
1、圆外一点P与圆内一点P‘会一一对应的反演OP*OP'=R*R
2、经过O的圆,反演后成为不经过O的一条直线
3、不经过O的圆,反演后成为另一个圆,且圆心并不对应
4、不经过O的直线反演后成为一个经过O的圆
5、过O的直线反演后不变
那么这道题就把两个圆反演之后求两圆的公切线,然后反演回去,就会成为一个过O的圆,且与另两圆相切(由反演的过程可看出)
求反演后的圆的圆心,可以将过O的直线所在的那条直径两端点反演,然后再求圆心.
对于一个不过反演中心的圆,怎样求它的反形圆?
很容易知道我们只需要求出反形圆的圆心和半径就可以了。
对于上图我们设圆C1的半径为,C2的半径为,反演半径为
那么根据反演的定义有:
那么,消去得到:
这样我们就得到了反形圆的半径,那么还要求反形圆的圆心。
由于C1和O两点的坐标已知,而且我们知道O,C1,C2位于同一直线上,那么很明显对于C2的坐标,我们可以这样计算:
设O的坐标为,C1的坐标为,C2的坐标为
那么有:
至于由上面解处可以很容易得到,这样我们就完成了圆的反演变换。
/// .-~~~~~~~~~-._ _.-~~~~~~~~~-./// __.' ~. .~ `.__/// .'// \./ \\`./// .'// | \\`./// .'// .-~"""""""~~~~-._ | _,-~~~~"""""""~-. \\`./// .'//.-" `-. | .-' "-.\\`./// .'//______.============-.. \ | / ..-============.______\\`./// .'______________________________\|/______________________________`.#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")#include <vector>#include <iostream>#include <string>#include <map>#include <stack>#include <cstring>#include <queue>#include <list>#include <stdio.h>#include <set>#include <algorithm>#include <cstdlib>#include <cmath>#include <iomanip>#include <cctype>#include <sstream>#include <functional>#include <stdlib.h>#include <time.h>#include <bitset>using namespace std;#define pi acos(-1)#define s_1(x) scanf("%d",&x)#define s_2(x,y) scanf("%d%d",&x,&y)#define s_3(x,y,z) scanf("%d%d%d",&x,&y,&z)#define s_4(x,y,z,X) scanf("%d%d%d%d",&x,&y,&z,&X)#define S_1(x) scan_d(x)#define S_2(x,y) scan_d(x),scan_d(y)#define S_3(x,y,z) scan_d(x),scan_d(y),scan_d(z)#define PI acos(-1)#define endl '\n'#define srand() srand(time(0));#define me(x,y) memset(x,y,sizeof(x));#define foreach(it,a) for(__typeof((a).begin()) it=(a).begin();it!=(a).end();it++)#define close() ios::sync_with_stdio(0); cin.tie(0);#define FOR(x,n,i) for(int i=x;i<=n;i++)#define FOr(x,n,i) for(int i=x;i<n;i++)#define fOR(n,x,i) for(int i=n;i>=x;i--)#define fOr(n,x,i) for(int i=n;i>x;i--)#define W while#define sgn(x) ((x) < 0 ? -1 : (x) > 0)#define bug printf("***********\n");#define db double#define ll long long#define mp make_pair#define pb push_backtypedef long long LL;typedef pair <int, int> ii;const int INF=0x3f3f3f3f;const LL LINF=0x3f3f3f3f3f3f3f3fLL;const int dx[]={-1,0,1,0,1,-1,-1,1};const int dy[]={0,1,0,-1,-1,1,-1,1};const int maxn=2e3+10;const int maxx=1e3+10;const double EPS=1e-8;const double eps=1e-8;const int mod=1e9+7;template<class T>inline T min(T a,T b,T c) { return min(min(a,b),c);}template<class T>inline T max(T a,T b,T c) { return max(max(a,b),c);}template<class T>inline T min(T a,T b,T c,T d) { return min(min(a,b),min(c,d));}template<class T>inline T max(T a,T b,T c,T d) { return max(max(a,b),max(c,d));}template <class T>inline bool scan_d(T &ret){char c;int sgn;if (c = getchar(), c == EOF){return 0;}while (c != '-' && (c < '0' || c > '9')){c = getchar();}sgn = (c == '-') ? -1 : 1;ret = (c == '-') ? 0 : (c - '0');while (c = getchar(), c >= '0' && c <= '9'){ret = ret * 10 + (c - '0');}ret *= sgn;return 1;}inline bool scan_lf(double &num){char in;double Dec=0.1;bool IsN=false,IsD=false;in=getchar();if(in==EOF) return false;while(in!='-'&&in!='.'&&(in<'0'||in>'9'))in=getchar();if(in=='-'){IsN=true;num=0;}else if(in=='.'){IsD=true;num=0;}else num=in-'0';if(!IsD){while(in=getchar(),in>='0'&&in<='9'){num*=10;num+=in-'0';}}if(in!='.'){if(IsN) num=-num;return true;}else{while(in=getchar(),in>='0'&&in<='9'){num+=Dec*(in-'0');Dec*=0.1;}}if(IsN) num=-num;return true;}void Out(LL a){if(a < 0) { putchar('-'); a = -a; }if(a >= 10) Out(a / 10);putchar(a % 10 + '0');}void print(LL a){ Out(a),puts("");}//freopen( "in.txt" , "r" , stdin );//freopen( "data.txt" , "w" , stdout );//cerr << "run time is " << clock() << endl;struct Point{ double x,y; Point(double a = 1.0,double b = 1.0):x(a),y(b){} Point operator + (const Point &a) { return Point(x+a.x,y+a.y); } Point operator - (const Point &a) { return Point(x-a.x,y-a.y); } Point operator * (const double a) { return Point(a*x,a*y); } Point Trans() { return Point(-y,x); } void Input() { scanf("%lf%lf",&x,&y); } void Output() { printf("%.8lf %.8lf\n",x,y); }} ;struct Circle{ Point o; double r; Circle(Point a = Point(),double b = 1.0):o(a),r(b) {} Point getPoint(double alpha) { return o + Point(r*cos(alpha),r*sin(alpha)); } void Input() { o.Input(); scanf("%lf",&r); } void Output() { printf("%.8f %.8f %.8f\n",o.x,o.y,r); }} ;Point p;Circle c[15];double dist(Point A,Point B){ return sqrt((A.x-B.x)*(A.x-B.x) + (A.y-B.y)*(A.y-B.y));}double cross(Point A,Point B,Point C){ return (B.x-A.x)*(C.y-A.y) - (B.y-A.y)*(C.x-A.x);}int sign(double x){ return (x > eps) - (x < -eps);}Circle Inverse(Circle C){ Circle T; double t = dist(C.o,p); double x = 1.0 / (t - C.r); double y = 1.0 / (t + C.r); T.r = (x - y) / 2.0; double s = (x + y) / 2.0; T.o = p + (C.o - p) * (s / t); return T;}void add(Point a,Point b,int &k){ double t = cross(a,p,b); if(t < 0) t = -t; double d = dist(a,b); t /= d; if(t > eps) { double w = 0.5 / t; Point dir = (b-a).Trans(); Point a1 = p + dir * (w / d); Point b1 = p - dir * (w / d); if(fabs(cross(a,b,a1)) < fabs(cross(a,b,b1))) c[k++] = Circle(a1,w); else c[k++] = Circle(b1,w); }}int Work(){ c[0] = Inverse(c[0]); c[1] = Inverse(c[1]); if(c[1].r > c[0].r) swap(c[1],c[0]); Point v = c[1].o - c[0].o; double alpha = atan2(v.y,v.x); double d = dist(c[0].o,c[1].o); double beta = acos((c[0].r - c[1].r) / d); int k = 2; Point a = c[0].getPoint(alpha + beta); Point b = c[1].getPoint(alpha + beta); if(sign(cross(a,c[0].o,b)) == sign(cross(a,p,b)) && sign(cross(a,c[1].o,b)) == sign(cross(a,p,b))) add(a,b,k); a = c[0].getPoint(alpha - beta); b = c[1].getPoint(alpha - beta); if(sign(cross(a,c[0].o,b)) == sign(cross(a,p,b)) && sign(cross(a,c[1].o,b)) == sign(cross(a,p,b))) add(a,b,k); return k - 2;}void solve(){ c[0].Input(); c[1].Input(); p.Input(); int num = Work(); printf("%d\n",num); for(int i=0;i<num;i++) c[i+2].Output();}int main(){ //freopen( "in.txt" , "r" , stdin ); //freopen( "data.txt" , "w" , stdout ); int t=1; //init(); s_1(t); for(int cas=1;cas<=t;cas++) { //printf("Case #%d: ",cas); solve(); }}
阅读全文
0 0
- hdu 4773 几何反演 线->圆
- hdu 6097 Mindis(几何反演)
- HDU 6097 Mindis【计算几何+反演点】
- 圆的反演+计算几何
- hdu 4773 圆的反演变换
- HDU 4773 圆的反演(经典
- hdu 6158 The Designer 计算几何之圆反演 2017中国大学生程序设计竞赛
- HDU 4773 反演变换
- hdu-6158-圆的反演
- HDU 6158 圆的反演
- 学习笔记: 反演几何
- HDU 4773 Problem of Apollonius 圆的反演
- [圆的反演] HDU 4773 Problem of Apollonius
- HDU 2017 多校联合训练赛6 1002 6097 Mindis 反演变换 计算几何
- HDU 6097 Mindis(圆的反演)
- [HDU 4773 Problem of Apollonius] 多圆相切问题+反演变换
- HDU 6097 Mindis(反演)
- hdu 6097 Mindis (反演点)
- Java直接调用Python
- C++primer第二章习题
- Python学习笔记--数据库的迁移
- 欢迎使用CSDN-markdown编辑器
- Linux的sudo命令
- hdu 4773 几何反演 线->圆
- 2011NOIP普级组第三题--瑞士轮
- Java静态代理和动态代理
- 关于数据类型占内存大小的总结
- Linux UDP C/S例子
- 在大的字符串中统计小串的数量
- 个性化推荐系统(一)---今日头条等的内容划分、分类
- 事物
- 编程语言_matlab自定义函数与代数方程求解