题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3982
题目意思:有一块半径为r的圆形蛋糕,其中心在原点,有一个人在某一个点(x,y),
现把蛋糕按两点所在直线切蛋糕,求切了n次后,这个人所在蛋糕的面积占总面积的百分比。
很容易想到先进行半平面交求出这个人所在位置的区域,再根据这个区域(多边形)求与圆的交,就是就个人得到的蛋糕。
代码如下:
//140MS
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<math.h>
#define eps 1e-8
#define maxn 10000
#define PI acos(-1.0)
struct point{double x,y;};
point p[maxn],save[maxn],temp[maxn];
point points[maxn][2];
point cen,people;
int n,ns,m;
double r;
double xmult(point p1,point p2,point p0)
{
return (p1.x-p0.x)*(p2.y-p0.y)-(p1.y-p0.y)*(p2.x-p0.x);
}
double dmult(point p1,point p2,point p0)
{
return (p1.x-p0.x)*(p2.x-p0.x)+(p1.y-p0.y)*(p2.y-p0.y);
}
double distance(point p1,point p2)
{
return sqrt((p1.x-p2.x)*(p1.x-p2.x)+(p1.y-p2.y)*(p1.y-p2.y));
}
void mycopy(point *s,int &ns,point *temp,int n)
{
int i;
ns=n;
for(i=0;i<n;i++)s[i]=temp[i];
}
void getline(point p1,point p2,double &a,double &b,double &c)
{
a=p2.y-p1.y;
b=p1.x-p2.x;
c=p2.x*p1.y-p1.x*p2.y;
}
point intersection(point p1,point p2,point p3,point p4)
{
point ret=p1;
double t=((p1.x-p3.x)*(p3.y-p4.y)-(p1.y-p3.y)*(p3.x-p4.x))
/((p1.x-p2.x)*(p3.y-p4.y)-(p1.y-p2.y)*(p3.x-p4.x));
ret.x+=(p2.x-p1.x)*t;
ret.y+=(p2.y-p1.y)*t;
return ret;
}
void cut(point side)
{
int i,j;
temp[0].x=-10000;temp[0].y=-10000;
temp[1].x=-10000;temp[1].y=10000;
temp[2].x=10000;temp[2].y=10000;
temp[3].x=10000;temp[3].y=-10000;
ns=m=4;
for(i=0;i<n;i++)
{
double a,b,c;
if(xmult(side,points[i][1],points[i][0])>=0)
getline(points[i][0],points[i][1],a,b,c);
else getline(points[i][1],points[i][0],a,b,c);
int cnt=0;
for(j=0;j<ns;j++)
{
if(a* temp[j].x+b* temp[j].y+c>=0)
{
save[cnt++]=temp[j];
}
else
{
point p1=temp[(j-1+ns)%ns],p2=temp[(j+1)%ns];
if(a*p1.x+b*p1.y+c>0)
save[cnt++]=intersection(points[i][0],points[i][1],p1,temp[j]);
if(a*p2.x+b*p2.y+c>0)
save[cnt++]=intersection(points[i][0],points[i][1],p2,temp[j]);
}
}
mycopy(temp,ns,save,cnt);
}
}
double cirtri(point pa,point pb,point po,double r)
{
double a,b,c,x,y;
double area=xmult(pa,pb,po)/2;
a=distance(po,pb);
b=distance(po,pa);
c=distance(pa,pb);
if(a<=r&&b<=r)//1
{
return area;
}
else if(a<r&&b>=r)//2
{
x=(dmult(pa,po,pb)+sqrt(c*c*r*r-xmult(pa,po,pb)*xmult(pa,po,pb)))/c;
return asin(area*(c-x)*2/c/b/r)*r*r/2+area*x/c;
}
else if(a>=r&&b<r)//3
{
y=(dmult(pb,po,pa)+sqrt(c*c*r*r-xmult(pb,po,pa)*xmult(pb,po,pa)))/c;
return asin(area*(c-y)*2/c/a/r)*r*r/2+area*y/c;
}
else if(fabs(2*area)>=r*c||dmult(pb,po,pa)<=0
||dmult(pa,po,pb)<=0)//4
{
if(dmult(pa,pb,po)<0)
{
if(xmult(pa,pb,po)<0)
{
return (-PI-asin(area*2/a/b))*r*r/2;
}
else return (PI-asin(area*2/a/b))*r*r/2;
}
else return asin(area*2/a/b)*r*r/2;
}
else //5
{
x=(dmult(pa,po,pb)+sqrt(c*c*r*r-xmult(pa,po,pb)*xmult(pa,po,pb)))/c;
y=(dmult(pb,po,pa)+sqrt(c*c*r*r-xmult(pb,po,pa)*xmult(pb,po,pa)))/c;
return (asin(area*(1-x/c)*2/r/b)
+asin(area*(1-y/c)*2/r/a))*r*r/2
+area*((y+x)/c-1);
}
}
int main()
{
int cas;
scanf("%d",&cas);
int i,j,k;
for(k=1;k<=cas;k++)
{
scanf("%lf%d",&r,&n);
for(i=0;i<n;i++)
scanf("%lf%lf%lf%lf",&points[i][0].x,&points[i][0].y,
&points[i][1].x,&points[i][1].y);
scanf("%lf%lf",&people.x,&people.y);
cut(people);
double res=0;
cen.x=0;cen.y=0;
for(i=0;i<ns;i++)
res+=cirtri(save[i],save[(i+1)%ns],cen,r);
double ans=fabs(100.0*res)/(PI*r*r);
printf("Case %d: %.5lf%%\n",k,ans);
}
return 0;
}
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