Codeforces77E Martian Food 计算几何+圆的反演
思路:
设两个比较小的圆分别是A,B.
我们将最大圆以及其中一个圆A的交点取出,并以这个点为反演中心,以合适的长度为反演半径,进行反演.
容易发现大圆和A反演之后都成了一条直线.而圆B由于与这两个圆都有唯一交点,那么反演之后也一定都有唯一交点,因此只能是夹在两条直线中间.
不妨以反演中心为原点,三个圆的直径为x轴(方向任意)建立平面直角坐标系,显然B反演之后的圆纵坐标为0.
那么如果我们再放上别的圆(假设一直放在上方),由于它与这三个圆都有唯一交点,所以依然是被卡在两条直线中间,而且在刚才反演的那个圆上方.
这些圆的大小相同,因此我们可以\(O(1)\)得到第\(k\)个圆的圆心半径.
接下来只要再反演回来就好了.
#include<cstdio> #include<cstring> #include<cctype> #include<iostream> #include<algorithm> #include<cmath> using namespace std; typedef double f2; struct Point{ f2 x,y; Point(){} Point(f2 _x,f2 _y):x(_x),y(_y){} }P1,P2; f2 sqr(const f2&x){return x*x;} f2 dis(const Point&A,const Point&B){return sqrt(sqr(A.x-B.x)+sqr(A.y-B.y));} inline void GetPointOnDiameter(f2 ox,f2 oy,f2 r,f2 k,f2 b){ f2 deltax=r/sqrt(k*k+1); P1=Point(ox-deltax,k*(ox-deltax)+b); P2=Point(ox+deltax,k*(ox+deltax)+b); } Point Invert(f2 ox,f2 oy,f2 r,Point A){ Point o(ox,oy);f2 d=dis(o,A),_d=r*r/d; f2 x=ox+(A.x-ox)*(_d/d); f2 y=oy+(A.y-oy)*(_d/d); return Point(x,y); } int main(){ int Testcase;cin>>Testcase; f2 R,r,lx,rx,invr,ox,oy,totalr;int k; while(Testcase--){ scanf("%lf%lf%d",&R,&r,&k); invr=r/2; rx=invr*invr/(2*r); lx=invr*invr/(2*R); totalr=(rx-lx)/2,ox=(lx+rx)/2,oy=2*k*totalr; GetPointOnDiameter(ox,oy,totalr,oy/ox,0); printf("%.10lf\n",dis(Invert(0,0,invr,P1),Invert(0,0,invr,P2))/2); }return 0; }