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. html5 响应式布局(媒体查询)

    响应式布局        响应式布局,简而言之,就是一个网站能够兼容多个终端--而不是为每个终端做一个特定的版本.这个概念是为解决移动互联网浏览而诞生的.        响应式布局可以为不同终端的用户 ...

  2. Serializable序列化的作用

    这里转载一篇讲解java序列化(Serializable)和反序列化方面的感觉很好的文章.1.序列化是干什么的?简单说就是为了保存在内存中的各种对象的状态(也就是实例变量,不是方法),并且可以把保存的 ...

  3. 工作常用git命令

    克隆项目 git clone gitssh地址 提交前的准备 git config user.name 您的中文名 git config user.email 公司邮箱 获取分支 #### 将远端分支 ...

  4. 在windows中,使用SSH登录VMware ubuntu linux虚拟机

    测试环境 主机:window7 sp1 64位 专业版 虚拟机:VMware workstation 12 player 虚拟机操作系统: ubuntu 16.4 目标:在ubuntu下运行SSH服务 ...

  5. 交换机的Ethernet Channel

    端口聚合也叫做以太通道(ethernet channel),主要用于交换机之间连接.由于两个交换机之间有多条冗余链路的时候,STP会将其中的几条链路关闭,只保留一条,这样可以避免二层的环 路产生.但是 ...

  6. 《深入浅出MySQL》之数据类型

    MySQL提供了多种数据类型,主要包括数值型.字符串型和日期时间类型.本次博客就来谈谈MySQL中常用的数据类型吧(版本:mysql-5.7.19)! 数值类型 MySQL支持所有标准SQL中数值类型 ...

  7. 个人作业3——个人总结(Alpha阶段)

    个人总结 Alpha阶段总结: 起初关于手机app的开发真的一无所知,选了一条较远的路走(使用 Android Studio 来开发 Android 应用更加方便,而我们选用 Eclipse 开发 A ...

  8. 团队作业8——Beta 阶段冲刺4th day

    团队作业8--Beta 阶段冲刺4rd day 一.当天站立式会议   二.每个人的工作 (1)昨天已完成的工作(具体在表格中) 添加了支付功能,并且对支付功能进行了测试 (2)今天计划完成的工作(具 ...

  9. 201521123083《Java程序设计》第8周学习总结

    1. 本周学习总结 这周因为一些事情耽搁了,几乎没什么打java代码,这几天尽量补过来 2. 书面作业 1.List中指定元素的删除 1.1 实验总结 不贴大段代码了,简要总结一下.切割成数组,主要用 ...

  10. 201521123115《Java程序设计》第6周学习总结

    1. 本周学习总结 1.1 面向对象学习暂告一段落,请使用思维导图,以封装.继承.多态为核心概念画一张思维导图,对面向对象思想进行一个总结. 注1:关键词与内容不求多,但概念之间的联系要清晰,内容覆盖 ...