【题解】The Last Hole! [CF274C]

【题解】The Last Hole! [CF274C]

传送门:\(\text{The Last Hole!}\) \(\text{[CF274C]}\)

【题目描述】

给出平面上 \(n\) 个圆的圆心坐标,最开始它们的半径都是 \(0\),然后所有圆同时开始扩大,在时刻 \(t\) 时所有圆的半径均为 \(t\)

假设这些黑色的圆被放在一个无穷大的白色平面上,每个时刻都存在一些黑色、白色连通块。随着圆的逐渐增大,越来越多的圆会相交。

定义一个白色的封闭区域为一个“洞”,求最后一个“洞”消失的时刻。如果没有“洞”则输出 \(-1\)

答案精度差不能超过 \(10^{-4}\)

【分析】

【计算几何全家桶】

画个图感受一下,发现所有的♂洞♂都可以简化为两种情况:由 呈锐角三角形的三个圆 或者 呈矩形的四个圆 所生成(指圆心呈 XX 形状)。

可以直接 \(O(n^3)\) 枚举包围圈,可知“洞”消失的部位一定是 外心/对角线交点。对于三角形取外接圆半径,对于矩形则取对角线长度一半,最后找最大值即为答案。

给出三角形顶点坐标不会求外接圆的,这里有个板子(输出有点鬼畜):\(\text{Circle Through Three Points [UVA190]}\)

但这样做的话在 \(\text{test 6}\) 就会 \(\text{WA}\)

4
0 0
4 8
8 0
4 3

按照上述做法求出来答案为 \(5\),而实际上三角形外心与另一个圆心 \((4,3)\) 重合了,也就是说根本就不会出现“洞”。

所以正确做法应该是把所以可能的“洞”的消失点储存下来,并计算它在选出来的包围圈中消失所需时间 \(ti\) 。最后扫一遍所有圆,如果所有圆都没有在 \(ti\) 之前覆盖掉这个点,那么 \(ti\) 就是合法的。

时间复杂度为:\(O(n^3+kn)\),其中 \(k\) 为储存下来的可能消失点个数,由于不合法的较多,远达不到上界 \(n^3\),可以轻松水过。

【Code】

#include
#include
#include
#include
#include
#define LD double
#define LL long long
#define Re register int
#define Vector Point
#define mp make_pair
#define S(a) ((a)*(a))
using namespace std;
const int N=103;
const LD eps=1e-10;
inline int dcmp(LD a){return a<-eps?-1:(a>eps?1:0);}//处理精度
inline LD Abs(LD a){return a*dcmp(a);}//取绝对值
inline void in(Re &x){
    int f=0;x=0;char c=getchar();
    while(c<'0'||c>'9')f|=c=='-',c=getchar();
    while(c>='0'&&c<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+(c^48),c=getchar();
    x=f?-x:x;
}
struct Point{LD x,y;Point(LD X=0,LD Y=0){x=X,y=Y;}};
inline LD Dot(Vector a,Vector b){return a.x*b.x+a.y*b.y;}//【点积】
inline LD Cro(Vector a,Vector b){return a.x*b.y-a.y*b.x;}//【叉积】
inline LD Len(Vector a){return sqrt(Dot(a,a));}//【模长】
inline Vector operator+(Vector a,Vector b){return Vector(a.x+b.x,a.y+b.y);}
inline Vector operator-(Vector a,Vector b){return Vector(a.x-b.x,a.y-b.y);}
inline Vector operator*(Vector a,LD b){return Vector(a.x*b,a.y*b);}
inline bool operator==(Point a,Point b){return !dcmp(a.x-b.x)&&!dcmp(a.y-b.y);}
struct Circle{Point O;LD r;Circle(Point P,LD R=0){O=P,r=R;}};
inline Circle getcircle(Point A,Point B,Point C){//三点确定一圆
    LD x1=A.x,y1=A.y,x2=B.x,y2=B.y,x3=C.x,y3=C.y;
    LD D=((S(x2)+S(y2)-S(x3)-S(y3))*(y1-y2)-(S(x1)+S(y1)-S(x2)-S(y2))*(y2-y3))/((x1-x2)*(y2-y3)-(x2-x3)*(y1-y2));
    LD E=(dcmp(y2-y1)!=0)?(S(x1)+S(y1)-S(x2)-S(y2)+D*(x1-x2))/(y2-y1):(S(x2)+S(y2)-S(x3)-S(y3)+D*(x2-x3))/(y3-y2);
    LD F=-(S(x1)+S(y1)+D*x1+E*y1);
    return Circle(Point(-D/2.0,-E/2.0),sqrt((S(D)+S(E)-4.0*F)/4.0));
}
inline int pan_PL_(Point p,Point a,Point b){//【判断点P是否在直线AB上】
    return !dcmp(Cro(p-a,b-a));//PA,AB共线
}
int n,cnt,X[N],Y[N];Point P[N],Q[N*N*N];LD ti[N*N*N];LD ans=-1;map,int>vis;
inline void sakura1(Point A,Point B,Point C){//处理三角形
    if(dcmp(Dot(A-B,C-B))<=0||dcmp(Dot(A-C,B-C))<=0||dcmp(Dot(B-A,C-A))<=0)return;//钝角三角形、直角三角形都不要
//    printf("(%.lf,%.lf) (%.lf,%.lf) (%.lf,%.lf)\n",A.x,A.y,B.x,B.y,C.x,C.y);
    Circle Cir=getcircle(A,B,C);Q[++cnt]=Cir.O,ti[cnt]=Cir.r;
}
inline void sakura2_(Re i,Re j,Re k){//假设i为左下角,j为左上角,k为右下角
    if(X[i]==X[j]&&Y[i]=0);//如果在ti[i]之前就被某个点覆盖了
        if(flag)ans=max(ans,ti[i]);
    }
    printf("%lf\n",ans);
}

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