51nod1298圆与三角形——(二分法)




第1行:一个数T,表示输入的测试数量(1 <= T <= 10000),之后每4行用来描述一组测试数据。
4-1:三个数,前两个数为圆心的坐标xc, yc,第3个数为圆的半径R。(-3000 <= xc, yc <= 3000, 1 <= R <= 3000)
4-2:2个数,三角形第1个点的坐标。
4-3:2个数,三角形第2个点的坐标。
4-4:2个数,三角形第3个点的坐标。(-3000 <= xi, yi <= 3000)
共T行,对于每组输入数据,相交输出"Yes",否则输出"No"。
2
0 0 10
10 0
15 0
15 5
0 0 10
0 0
5 0
5 5
Yes
No 题意:给出一个圆的圆心坐标以及圆的半径,三角形三个顶点的坐标,问你这个三角形和圆是否有交点。
思路:这一题刚看好像挺简单,在51nod上也是0分基础题,一开始觉得三个点都在圆外或都在圆内就不相交,否则就相交,但仔细一想却并没有那么简单。顶点是否在圆内只需要判断顶点到圆心的距离是否小于半径即可。这道题要分三种情况考虑: 第一种:三角形三个点到圆心的距离均小于半径(三个点都在圆内),如下图:由上图可知,三个点在圆内可以确定没有相交。 第二种:有至少一个点在圆上或一部分在圆内一部分在圆外,如下图:
![]()
可以确定这一种情况一定相交;
第三种:三个顶点全在圆外,这种情况比较复杂,见下图:
三个点都在外的主要分为这三种情况,那如何来进行判断呢?
这里可以用二分法来判断:分别用二分判断三条边,lowx,lowy,highx,highy表示边的两个端点,midx,midy表示边的中点,如果中点在圈内,那说明这条边肯定和圆有交点,因为边的端点都在圈外;如果中点在圈外,那就取线段其中的一半继续判断,取哪一半呢?我们可以想一下,如果相交,那在线段在圈内的那一段更靠近线段的哪一半,当然是端点更靠近圆心的那一半啊,就像上面的最后一张图,与左上角的端点相比,三角形右下角的端点更靠近圆心,所以相交的那一段更靠近右下角。正因为这样,我们二分时范围的改变就有了依据。二分的终止条件是什么?就是当中点与端点非常靠近时,这时可以等同于已经在端点处,无法再分了(貌似不是很严谨,但可以AC)。还有一点,当线段的两个端点的横坐标或纵坐标相等时,需要进行特判,因为横坐标相等时,中点的横坐标一直都等于端点横坐标的,这样二分可能会出现问题。下面看代码:
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<stack>
#include<queue>
#define ll long long
#define inf 0x3f3f3f3f
using namespace std; int dir[][] = {{,},{,},{,}}; //用来表示三条边,分别以(1,2)(1,3) (2,3)为边的端点 int main()
{
int t;
double xc,yc,r,x[],y[],farnode[];
cin>>t;
while(t--)
{
scanf("%lf%lf%lf",&xc,&yc,&r);//输入圆的坐标及半径
int sum1 = ,sum2 = ;//sum1记录三角形在圆外的端点个数,sum2记录在圆内的端点个数
for(int i=; i<=; ++i)
{
scanf("%lf%lf",&x[i],&y[i]);//输入三个端点
farnode[i] = (x[i]-xc)*(x[i]-xc) + (y[i] - yc)*(y[i] - yc);//记录每个端点与圆心的距离
if(farnode[i] > r*r) //到圆心的距离大于半径
sum1++;
else if(farnode[i] < r*r) // 到圆心的距离小于半径
sum2++;
} if(sum2 == ) //如果都在圆内
printf("No\n");
else if(sum1 == ) //如果都在圆外
{
int flag = ;
double lowx,lowy,highx,highy;
for(int i=; i<; ++i) //遍历三条边
{
lowx = x[dir[i][]];
lowy = y[dir[i][]];
highx = x[dir[i][]];
highy = y[dir[i][]]; if(lowx == highx) //特判端点横坐标相等的情况
{
if(fabs(lowx-xc) <= r)
{
if((lowy >= yc && highy <= yc) || (lowy<= yc && highy>= yc))
flag = ;
}
} else if(lowy == highy) //特判端点纵坐标相等的情况
{
if(fabs(lowy-yc) <= r)
{
if((lowx >=xc && highx <= xc)|| (lowx<= xc && highx>= xc))
flag = ;
}
} else//否则二分判断
{
double midx,midy,lon,lonl,lonr;
midx = (lowx + highx)/;
midy = (lowy + highy)/;
while(midx - lowx > 0.1 || midx - lowx < -0.1) //当中点非常接近端点时结束循环
{
lon = (midx - xc)*(midx - xc) + (midy - yc)*(midy - yc);//求出中点在与圆心的距离
if(lon <= r*r) //如果在圆内则表示相交
{
flag = ;
break;
}
lonl = (lowx - xc)*(lowx - xc) + (lowy - yc)*(lowy - yc); // 计算两个端点到圆心的距离
lonr = (highx - xc)*(highx - xc) + (highy - yc)*(highy - yc);
if(lonl > lonr) //如果右端点靠近圆心,那就继续查找线段的右边一半
{
lowx = midx;
lowy = midy;
}
else if(lonl < lonr) //否则查找左边一半
{
highx = midx;
highy = midy;
}
else break;
midx = (lowx + highx)/; //继续取中点
midy = (lowy + highy)/;
}
}
if(flag) break;
}
if(flag) printf("Yes\n");
else printf("No\n");
}
else
printf("Yes\n");
}
return ;
} /*
3
-7 3 1
-8 -7
-3 9
-8 7
*/
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