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Description
有一个球形空间产生器能够在n维空间中产生一个坚硬的球体。现在,你被困在了这个n维球体中,你只知道球面上n+1个点的坐标,你需要以最快的速度确定这个n维球体的球心坐标,以便于摧毁这个球形空间产生器。
Input
第一行是一个整数,n。接下来的n+1行,每行有n个实数,表示球面上一点的n维坐标。每一个实数精确到小数点后6位,且其绝对值都不超过20000。
Output
有且只有一行,依次给出球心的n维坐标(n个实数),两个实数之间用一个空格隔开。每个实数精确到小数点后3位。数据保证有解。你的答案必须和标准输出一模一样才能够得分。
Sample Input
2
0.0 0.0
-1.0 1.0
1.0 0.0
Sample Output
0.500 1.500
HINT
数据规模:
对于40%的数据,1<=n<=3
对于100%的数据,1<=n<=10
提示:
给出两个定义:
1、 球心:到球面上任意一点距离都相等的点。
2、 距离:设两个n为空间上的点A, B的坐标为(a1, a2, …, an), (b1, b2, …, bn),则AB的距离定义为:dist = sqrt( (a1-b1)^2 + (a2-b2)^2 + … + (an-bn)^2 )
题解:
高斯消元裸题。
根据提示可以把距离当作切入点,因为给出了n+1个点,所以可以把一个点作为基准点,与其他n个点组成n个方程。
Code:
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
int n; double a[50][20]={0},b[50]={0},c[50][50]={0};
int main(){
scanf("%d",&n);
for (int i=1; i<=n+1; i++)
for (int j=1; j<=n; j++)
scanf("%lf",&c[i][j]);
double x=0;
for (int i=1; i<=n; i++){
for (int j=1; j<=n; j++){
a[i][j]=2*(c[i][j]-c[i+1][j]);
x+=(c[i][j]*c[i][j])-(c[i+1][j]*c[i+1][j]);
}
a[i][n+1]=x; x=0;
}
for (int i=1; i<=n; i++){
if (a[i][i]==0){
for (int j=i+1; j<=n; j++){
if (a[j][i]!=0){
for (int k=1; k<=n+1; k++)
swap(a[i][k],a[j][k]);
break;
}
}
}
for (int j=i+1; j<=n; j++){
x=a[j][i]/a[i][i];
for (int k=1; k<=n+1; k++)
a[j][k]-=a[i][k]*x;
}
}
for (int i=n; i>=1; i--){
b[i]=a[i][n+1]/a[i][i];
for (int j=i-1; j>=1; j--){
a[j][n+1]-=a[j][i]*b[i];
a[j][i]=0;
}
}
for (int i=1; i<n; i++)
printf("%.3f ",b[i]);
printf("%.3f\n",b[n]);
return 0;
}