题目链接

Problem Description
You have got a cylindrical cup. Its bottom diameter is 2 units and its height is 2 units as well.
The height of liquid level in the cup is d (0 ≤ d ≤ 2). When you incline the cup to the maximal angle such that the liquid inside has not been poured out, what is the area of the surface of the liquid? 
 
Input
The first line is the number of test cases. For each test case, a line contains a float-point number d.
 
Output
For each test case, output a line containing the area of the surface rounded to 5 decimal places.
 
Sample Input
4
0
1
2
0.424413182
 
Sample Output
0.00000
4.44288
3.14159
3.51241
 
 
题意:现在有一个圆柱形的水杯,底面直径为2,水杯高为2,现在水杯中装有高为d的水,求将水杯倾斜到最大角度(即水到杯口时,水不能流出)时,水面的面积?
 
思路:由高中学过的几何知识可以知道:水面相当于对于一个很长的圆柱体倾斜的用刀切开,那么这个切面就是一个完整的椭圆,当然如果不倾斜则得到特殊的椭圆——圆,如果水面经过杯底,那么水面就是一个缺少一部分的椭圆,所以我们需要分开讨论水面经过杯底和不经过杯底两种情况。
          那么这两种情况的d的临界值是多少呢? 可以发现对于水刚到杯底的时候,有水和无水的部分各占一半,所以分界点d=1;
 
1、水面不经过杯底(d>=1)
         
     这种情况如上图所示,h+(2-h)/2=d, 所以h=2*d-2,那么可以求出水面这个完整椭圆的长半径a=sqrt(2*2+(2-h)*(2-h))/2,而椭圆的短半经是b=1,所以水面面积为S=PI*a*b.
 
2、水面经过杯底(d<1)
 
      
         上图即是水面经过杯底的样子(我画的不是水杯倾斜,直接让水倾斜了,凑合看吧)。
         
         对于上图中mid越大则水的体积越大,那么我们可以根据体积二分mid求出mid真实长,最后根据真实的mid求出水面的面积,可以知道二分范围为(0,2)。每次我们需要根据当前mid求出水的体积,因为水体不规则所以必须积分求水的体积。
 
         积分:我们根据水的高度积分,如上图所示利用 y 积分求体积,那么我们需要根据 y 求出每个水体截面的长 t (类似于杯底的mid),求相似三角形 t/mid=(2-y)/2 得 t=(2-y)*mid/2 ;   然后根据水截面长 t 求出当前水体截面的面积 S;
 
         可以知道水体截面为一个扇形减去一个三角形组成,面积及体积如下图所示:
 
       

求出真实的mid以后,那么就可以求出水面的面积了。

如上图所示利用二分求出的mid得 len=sqrt(2*2+mid*mid),设水面与杯底的一个交点为(x,h),h=sqrt(1-(1-mid)*(1-mid)) (由杯底水面交线所在圆很容易求出 h ),那么len=a-x  且x^2/a^a+h^2/b^2=1 ,解上面两个方程 求得a= a=len/(1+flag*sqrt(1-h*h));

hdu 5954 -- Do not pour out(积分+二分)的更多相关文章

  1. HDU 5954 - Do not pour out - [积分+二分][2016ACM/ICPC亚洲区沈阳站 Problem G]

    题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5954 Problem DescriptionYou have got a cylindrical cu ...

  2. HDU 5954 Do Not Pour Out

    #include<bits/stdc++.h> using namespace std; #define rep(i,a,b) for(int i=a;i<=b;++i) #defi ...

  3. HDU 2254 奥运(矩阵高速幂+二分等比序列求和)

    HDU 2254 奥运(矩阵高速幂+二分等比序列求和) ACM 题目地址:HDU 2254 奥运 题意:  中问题不解释. 分析:  依据floyd的算法,矩阵的k次方表示这个矩阵走了k步.  所以k ...

  4. Do not pour out HDU - 5954 数学积分

    题目:题目链接 思路:纯高等数学问题,不过不是很好积分,具体积分思路及过程参考大佬博客——https://blog.csdn.net/danliwoo/article/details/53002695 ...

  5. HDU 2236:无题II(二分搜索+二分匹配)

    http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2236 题意:中文题意. 思路:先找出最大和最小值,然后二分差值,对于每一个差值从下界开始枚举判断能不能二分匹配. ...

  6. HDU 4282 A very hard mathematic problem 二分

    A very hard mathematic problem Time Limit: 20 Sec Memory Limit: 256 MB 题目连接 http://acm.hdu.edu.cn/sh ...

  7. hdu 1839 Delay Constrained Maximum Capacity Path 二分/最短路

    Delay Constrained Maximum Capacity Path Time Limit: 20 Sec Memory Limit: 256 MB 题目连接 http://acm.hdu. ...

  8. HDU 2141 Can you find it? (二分)

    题目链接: Can you find it? Time Limit: 10000/3000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/10000 K (Java/ ...

  9. HDU 2389 Rain on your Parade(二分匹配,Hopcroft-Carp算法)

    Rain on your Parade Time Limit: 6000/3000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 655350/165535 K (Java/Ot ...

随机推荐

  1. java继承和多态举例

    public class Test1 { public static void main(String[] args) { System.out.println(new Dog().name);//狗 ...

  2. FileDetector-基于java开发的照片整理工具

    1. 项目背景 开发这个功能的主要原因如下: 1. 大学期间拍摄了约50G的照片,照片很多 2. 存放不规范,导致同一张照片出现在不同的文件夹内,可读性差,无法形成记忆线. 3. 重复存放过多,很多照 ...

  3. border-radius值的解析

    border-radius: none | length{1,4} / length{1,4} 其中每一个值可以为 数值或百分比的形式. length/length 第一个lenght表示水平方向的半 ...

  4. cocoapods的安装和使用以及版本升级遇到的问题

    一.CocoaPods是什么? CocoaPods是一个负责管理iOS项目中第三方开源库的工具.CocoaPods的项目源码在Github上管理.该项目开始于2011年8月12日,在这两年多的时间里, ...

  5. Tinyhttpd 代码学习

    前阵子,参加了实习生面试,被面试官各种虐,问我说有没有读过一些开源的代码.对于只会用框架的我来说真的是硬伤啊,在知乎大神的推荐下在EZLippi-浮生志找了一些源代码来阅读,于是从小型入手,找了Tin ...

  6. RAID基础知识总结

    1.RAID RAID:Redundant Arrays of Inexpensive(Independent)Disks,即独立磁盘冗余阵列,简称磁盘阵列.简单地说就是把多个独立的硬盘组合起来,从而 ...

  7. 最简单实用的JQuery实现banner图中的text打字动画效果!!!

    下面,就让小博详细介绍如何实现上面GIF实现的banner图中的文字动画效果,最简单实用的方法(鉴于代码量较小,就内嵌在一个HTML文件中了): 首先,我们要在header导入一个jQuery,并新建 ...

  8. 第二次项目冲刺(Beta阶段)5.25

    1.提供当天站立式会议照片一张 会议内容: ①检查前一天的任务情况. ②制定新一轮的任务计划. ③对这几日的冲刺进行总结. 2.每个人的工作 (1)工作安排 队员 今日进展 明日安排 王婧 #63(完 ...

  9. 201521123038 《Java程序设计》 第六周学习总结

    201521123038 <Java程序设计> 第六周学习总结 1. 本周学习总结 2. 书面作业 1.clone方法 1.1 Object对象中的 clone 方法是被protected ...

  10. Java 第九周总结

    1. 本周学习总结 2. 书面作业 1.常用异常 1.1 截图你的提交结果(出现学号) 1.2 自己以前编写的代码中经常出现什么异常.需要捕获吗(为什么)?应如何避免? 以前的代码经常出现空指针的,需 ...