HDU #5733 tetrahedron
tetrahedron
Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)
Memory Limit: 65536/65536 K (Java/Others)
Problem Description
Given four points ABCD, if ABCD is a tetrahedron, calculate the inscribed sphere of ABCD.
Input
Multiple test cases .
Each test cases contains a line of 12 integers indicating the coordinates of four vertices of ABCD.
Input ends by EOF.
Output
Print the coordinate of the center of the sphere and the radius, rounded to 4 decimal places.
If there is no such sphere, output "O O O O".
Sample Input
0 0 0 2 0 0 0 0 2 0 2 0
0 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0
Sample Output
0.4226 0.4226 0.4226 0.4226
O O O O
Author
HIT
Source
2016 Multi-University Training Contest 1
Solution:
求四面体的内切球的半径和球心坐标。
半径可以通过将体积算两次来求:第一次用向量算,第二次用四个面的面积和乘内切球半径算。
内心的直角坐标可用体积坐标来算。
四面体的体积坐标
$设四面体的四个顶点分别为A_1, A_2, A_3, A_4, 对于空间内任一点P, 我们用\vec{P}表示\vec{OP}$
$对\textbf{四面体内}任意一点P, 有$
\[\vec P =\sum_{i=1}^{4}\lambda_i\vec A_i,\]
\[\sum_{i=1}^{4}\lambda_i=1\]
$四面体体积坐标的几何意义:$
$其各坐标分量是以P为顶点, 以各底面为底的四面体的体积与原四面体的体积之比. 即:$
\[ \lambda_1=\frac{V_{PA_2 A_3A_4}}{V_{A_1A_2A_3A_4}} \]
\[\lambda_2=\frac{V_{PA_1A_3A_4}}{V_{A_1A_2A_3A_4}}\]
\[\lambda_3=\frac{V_{PA_1A_2A_4}}{V_{A_1A_2A_3A_4}}\]
\[\lambda_4=\frac{V_{PA_1A_2A_3}}{V_{A_1A_2A_3A_4}}\]
$记四面体A_1A_2A_3A_4的四个底面的面积分别为S_1, S_2, S_3, S_4, 若P是四面体A_1A_2A_3A_4的内心I, 则有$
\[\lambda_i = \frac{S_i}{S_1+S_2+S_3+S_4}, \quad i=1, 2, 3, 4\]
$故$
\[\vec{OI}=\sum_{i=1}^{4}\lambda_i\vec{A_i}=\frac{\sum\limits_{i=1}^{4}S_i\vec{A_i}}{\sum\limits_{i=1}^{4}S_i}\]
$从而I的直角坐标(x, y, z)为:$
\[x=\frac{\sum_\limits{i=1}^{4}S_ix_i}{\sum_\limits{i=1}^{4}S_i}\]
\[y=\frac{\sum_\limits{i=1}^{4}S_iy_i}{\sum_\limits{i=1}^{4}S_i}\]
\[z=\frac{\sum_\limits{i=1}^{4}S_iz_i}{\sum_\limits{i=1}^{4}S_i}\]
无解的情况对应着四面体四点共面, 即体积为零.
Implementation:
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL; struct point{
LL x,y,z;
int read(){
return scanf("%lld%lld%lld", &x, &y, &z);
} point operator-(const point &p){
return {x-p.x, y-p.y, z-p.z};
} point operator^(const point &p){ //cross product
return {y*p.z-z*p.y, z*p.x-x*p.z, x*p.y-y*p.x};
}
double operator*(const point &p){ //dot product
return x*p.x+y*p.y+z*p.z;
}
double len(){
return sqrt(x*x+y*y+z*z);
} }p[]; int main(){
for(; ~p[].read(); ){
for(int i=; i<; i++) p[i].read(); LL vol=abs(((p[]-p[])^(p[]-p[]))*(p[]-p[])); if(!vol){
puts("O O O O"); //error-prone: O, not 0
continue;
} double s[], sum=;
point vec[]; for(int i=; i<; i++){
for(int j=; j<; j++)
if(j!=i){
for(int k=, l=; k<; k++)
if(k!=j && k!=i)
vec[l++]=p[k]-p[j];
break;
}
s[i]=abs((vec[]^vec[]).len()), sum+=s[i];
} double tot=, x, y, z;
for(int i=; i<; i++) tot+=s[i]*p[i].x;
x=tot/sum;
tot=;
for(int i=; i<; i++) tot+=s[i]*p[i].y;
y=tot/sum;
tot=;
for(int i=; i<; i++) tot+=s[i]*p[i].z;
z=tot/sum;
printf("%.4f %.4f %.4f %.4f\n", x, y, z, vol/sum);
}
}
HDU #5733 tetrahedron的更多相关文章
- HDU 5733 tetrahedron(计算几何)
题目链接 tetrahedron 题目大意 输入一个四面体求其内心,若不存在内心则输出"O O O O" 解题思路 其实这道题思路很简单,只要类推一下三角形内心公式就可以了. 至于 ...
- hdu 5733 tetrahedron 四面体内切球球心公式
tetrahedron Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65536/65536 K (Java/Others)Total ...
- 【HDU 5733】tetrahedron
输入4个点三维坐标,如果是六面体,则输出内切球的球心坐标和半径. 点pi对面的面积为si,点a,b,c组成的面积=|ab叉乘ac|/2. 内心为a,公式: s0=s1+s2+s3+s4 a.x=∑si ...
- hdu 5726 tetrahedron 立体几何
tetrahedron/center> 题目连接: http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5726 Description Given four p ...
- hdu 6814 Tetrahedron 规律+排列组合逆元
题意: 给你一个n,你需要从1到n(闭区间)中选出来三个数a,b,c(可以a=b=c),用它们构成一个直角四面体的三条棱(可看图),问你从D点到下面的三角形做一条垂线h,问你1/h2的期望 题解: 那 ...
- HDU 5839 Special Tetrahedron (计算几何)
Special Tetrahedron 题目链接: http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5839 Description Given n points ...
- HDU 5839 Special Tetrahedron
HDU 5839 Special Tetrahedron 题目链接http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5839 Description Given n ...
- HDU 5839 Special Tetrahedron 计算几何
Special Tetrahedron 题目连接: http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5839 Description Given n points ...
- HDU 5839 Special Tetrahedron (2016CCPC网络赛08) (暴力+剪枝)
题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5839 在一个三维坐标,给你n个点,问你有多少个四面体(4个点,6条边) 且满足至少四边相等 其余两边不 ...
随机推荐
- swift-sharesdk集成微信、Facebook第三方登录
好久没有写博客了.最近忙得没有时间更新博客,很忙很忙. 今天就把自己做过的第三方集成和大家分享一下,请大家多多指教. 第一步: 一.获取AppKey(去官方平台注册) 二.下载SDK 三.快速集成 第 ...
- cocos2dx-2.2.1 免 Cygwin 环境搭建(Win8+VS2013+ADT Bundle+android-ndk-r9c)
1.下载 ADT Bundle 解压到D盘 D:\adt-bundle-windows-x86_64-20131030: 2.下载 NDK-R9C,解压到 ADT 目录下:D:\adt-bundle- ...
- Predicting purchase behavior from social media-www2013
1.Information publication:www2013 author:Yongzheng Zhang 2.What 用社交媒体用户特征 预测用户购买商品类别(排序问题) 3.Dataset ...
- 通过Ajax实现增删改查
项目链接:https://github.com/shuai7boy/Ajax_CRUD 简要截图:
- getopt
头文件 #include<unistd.h> 定义函数 int getopt(int argc,char * const argv[ ],const char * optstring); ...
- python基础-基本数据类型
一. 运算符 1.算数运算: ps: 示例1: python2.7示例 #!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- #Author: nulige #算数 ...
- C++折半插入排序
代码如下: #include <iostream> using namespace std; void insertSort(int a[], int n) { for(int i=1;i ...
- MyBatis特殊字符转义
使用mybatis的时候,特殊字符,例如<,>,<>,..... 需使用以下进行转义 < < 小于号 > > 大于号 & & 与 &am ...
- springmvc中实现quartz定时任务
1.maven项目添加如下两个jar包,当然也需要相应的spring 的Jar <!-- Spring Quartz定时器 begin --> <dependency> < ...
- Elasticsearch 权威指南
Elasticsearch 权威指南 http://fuxiaopang.gitbooks.io/learnelasticsearch/content/index.html