http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4273

Rescue

Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others)

Total Submission(s): 337    Accepted Submission(s): 243
Problem Description
I work at NASA outer space rescue team which needs much courage and patient. In daily life, I always receive a lot of mission, and I must complete it right now.

Today, team leader announced me that there is a huge spaceship dropping anchor in the out space, and we should reach there for rescue. As a working principle, at first, we should check whether there are persons living in the spaceship. So we carry a kind of
machine called life sensor which can sense the life phenomenon when the distance between the machine and the living is not farther than the sense radius.

I have read the designing paper of the spaceship in advance. It has a form of a convex polyhedron, and we can assume it is isodense. For best control, control center of the whole ship is located at the center of the mass. It is sure that if someone is still
alive, he will stay at the control center.

It's unfortunately that I find the door is stocked when I try to enter into the spaceship, so I can only sense the living out of the space ship. Now I have opened the machine and it's time to set the sense radius of it. I wonder the minimal radius of the machine
which can allowe me to check whether there are persons living in the spaceship.
 
Input
There are multiple test cases.

The first line contains an integer n indicating the number of vertices of the polyhedron. (4 <= n <= 100)

Each of the next n lines contains three integers xi, yi, zi, the coordinates of the polyhedron vertices (-10,000 <= xi, yi, zi <= 10,000).

It guaranteed that the given points are vertices of the convex polyhedron, and the polyhedron is non-degenerate.
 
Output
For each test case, output a float number indicating the minimal radius of the machine. Your answer should accurate up to 0.001.
 
Sample Input
4
0 0 0
1 0 0
0 1 0
0 0 1 8
0 0 0
0 0 2
0 2 0
0 2 2
2 0 0
2 0 2
2 2 0
2 2 2
 
Sample Output
0.144
1.000

题意:太空中有一个遇难凸面体宇宙飞船,该宇宙飞船的驾驶舱在凸面体的重心位置,救援队无法进入飞船,但是可以用生命探测仪来探测生命痕迹,加入驾驶舱有人活着,问救援队所使用的探测仪的探测半径最小是多少?

程序:

#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"iostream"
#include"map"
#include"string"
#include"queue"
#include"stack"
#include"vector"
#include"stdlib.h"
#include"algorithm"
#include"math.h"
#define M 109
#define eps 1e-10
#define inf 0x3f3f3f3f
#define mod 1070000009
#define PI acos(-1.0)
using namespace std;
struct node
{
double x,y,z,dis;
node(){}
node(double xx,double yy,double zz):x(xx),y(yy),z(zz){}
node operator +(const node p)//向量间求和操作
{
return node(x+p.x,y+p.y,z+p.z);
}
node operator -(const node p)//向量间相减操作
{
return node(x-p.x,y-p.y,z-p.z);
}
node operator *(const node p)//向量间叉乘操作
{
return node(y*p.z-z*p.y,z*p.x-x*p.z,x*p.y-y*p.x);
}
node operator *(const double p)//向量乘以一个数
{
return node(x*p,y*p,z*p);
}
node operator /(const double p)//向量除以一个数
{
return node(x/p,y/p,z/p);
}
double operator ^(const node p)//向量间点乘操作
{
return x*p.x+y*p.y+z*p.z;
}
};
struct threeD_convex_hull//三维凸包
{
struct face
{
int a,b,c;
int ok;
};
int n;//初始点数
int cnt;//凸包三角形数
node p[M];//初始点
face f[M*8];//凸包三角形
int to[M][M];//点i到j是属于哪个面
double len(node p)//向量的长度
{
return sqrt(p.x*p.x+p.y*p.y+p.z*p.z);
}
double area(node a,node b,node c)//三个点的面积*2
{
return len((b-a)*(c-a));
}
double volume(node a,node b,node c,node d)//四面体面积*6
{
return (b-a)*(c-a)^(d-a);
}
double ptof(node q,face f)//点与面同向
{
node m=p[f.b]-p[f.a];
node n=p[f.c]-p[f.a];
node t=q-p[f.a];
return m*n^t;
}
void dfs(int q,int cur)//维护凸包,若点q在凸包外则更新凸包
{
f[cur].ok=0;//删除当前面,因为此时它在更大的凸包内部
deal(q,f[cur].b,f[cur].a);
deal(q,f[cur].c,f[cur].b);
deal(q,f[cur].a,f[cur].c);
}
//因为每个三角形的的三边是按照逆时针记录的,所以把边反过来后对应的就是与ab边共线的另一个面
void deal(int q,int a,int b)
{
int fa=to[a][b];//与当前面cnt共边的另一个面
face add;
if(f[fa].ok)//若fa面目前是凸包的表面则继续
{
if(ptof(p[q],f[fa])>eps)//若点q能看到fa面继续深搜fa的三条边,更新新的凸包面
dfs(q,fa);
else//当q点可以看到cnt面的同时看不到a,b共边的fa面,则p和a,b点组成一个新的表面三角形
{
add.a=b;
add.b=a;
add.c=q;
add.ok=1;
to[b][a]=to[a][q]=to[q][b]=cnt;
f[cnt++]=add;
}
}
}
int same(int s,int t)//判断两个三角形是否共面
{
node a=p[f[s].a];
node b=p[f[s].b];
node c=p[f[s].c];
if(fabs(volume(a,b,c,p[f[t].a]))<eps
&&fabs(volume(a,b,c,p[f[t].b]))<eps
&&fabs(volume(a,b,c,p[f[t].c]))<eps)
return 1;
return 0;
}
void make()//构建3D凸包
{
cnt=0;
if(n<4)
return;
int sb=1;
for(int i=1;i<n;i++)//保证前两个点不共点
{
if(len(p[0]-p[i])>eps)
{
swap(p[1],p[i]);
sb=0;
break;
}
}
if(sb)return;
sb=1;
for(int i=2;i<n;i++)//保证前三个点不共线
{
if(len((p[1]-p[0])*(p[i]-p[0]))>eps)
{
swap(p[2],p[i]);
sb=0;
break;
}
}
if(sb)return;
sb=1;
for(int i=3;i<n;i++)//保证前四个点不共面
{
if(fabs(volume(p[0],p[1],p[2],p[i]))>eps)
{
swap(p[3],p[i]);
sb=0;
break;
}
}
if(sb)return;
face add;
for(int i=0;i<4;i++)//构建初始四面体
{
add.a=(i+1)%4;
add.b=(i+2)%4;
add.c=(i+3)%4;
add.ok=1;
if(ptof(p[i],add)>eps)
swap(add.c,add.b);
to[add.a][add.b]=to[add.b][add.c]=to[add.c][add.a]=cnt;
f[cnt++]=add;
}
for(int i=4;i<n;i++)//倍增法更新凸包
{
for(int j=0;j<cnt;j++)//判断每个点是在当前凸包的内部或者外部
{
if(f[j].ok&&ptof(p[i],f[j])>eps)//若在外部且看到j面继续
{
dfs(i,j);
break;
}
}
}
int tmp=cnt;//把不是凸包上的面删除即ok=0;
cnt=0;
for(int i=0;i<tmp;i++)
if(f[i].ok)
f[cnt++]=f[i];
}
double Area()//表面积
{
double S=0;
if(n==3)
{
S=area(p[0],p[1],p[2])/2.0;
return S;
}
for(int i=0;i<cnt;i++)
S+=area(p[f[i].a],p[f[i].b],p[f[i].c]);
return S/2.0;
}
double Volume()//体积
{
double V=0;
node mid(0,0,0);
for(int i=0;i<cnt;i++)
V+=volume(p[f[i].a],p[f[i].b],p[f[i].c],mid);
V=fabs(V)/6.0;
return V;
}
int tringleCnt()//凸包表面三角形数目
{
return cnt;
}
int faceCnt()//凸包表面多边形数目
{
int num=0;
for(int i=0;i<cnt;i++)
{
int flag=1;
for(int j=0;j<i;j++)
{
if(same(i,j))
{
flag=0;
break;
}
}
num+=flag;
}
return num;
}
double pf_dis(face f,node q)//点到面的距离
{
double V=volume(p[f.a],p[f.b],p[f.c],q);
double S=area(p[f.a],p[f.b],p[f.c]);
return fabs(V/S);
}
double min_dis(node q)//暴力搜索内部的点q到面的最短距离即体积/面积
{
double mini=inf;
for(int i=0;i<cnt;i++)
{
double h=pf_dis(f[i],q);
if(mini>h)
mini=h;
}
return mini;
}
node barycenter()//凸包的重心
{
node ret(0,0,0),mid(0,0,0);
double sum=0;
for(int i=0;i<cnt;i++)
{
double V=volume(p[f[i].a],p[f[i].b],p[f[i].c],mid);
ret=ret+(mid+p[f[i].a]+p[f[i].b]+p[f[i].c])/4.0*V;
sum+=V;
}
ret=ret/sum;
return ret;
} }hull;
int main()
{
while(scanf("%d",&hull.n)!=-1)
{
for(int i=0;i<hull.n;i++)
scanf("%lf%lf%lf",&hull.p[i].x,&hull.p[i].y,&hull.p[i].z);
hull.make();
node center=hull.barycenter();
printf("%.3lf\n",hull.min_dis(center));
}
return 0;
}

三维凸包求重心到面的最短距离(HDU4273)的更多相关文章

  1. 三维凸包求其表面积(POJ3528)

    Ultimate Weapon Time Limit: 2000MS   Memory Limit: 131072K Total Submissions: 2074   Accepted: 989 D ...

  2. 三维凸包求凸包表面的个数(HDU3662)

    3D Convex Hull Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others) T ...

  3. 三维凸包求内部一点到表面的最近距离(HDU4266)

    http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4266 The Worm in the Apple Time Limit: 50000/20000 MS (Jav ...

  4. poj 3862 && LA 4589 Asteroids (三维凸包+多面体重心)

    3862 -- Asteroids ACM-ICPC Live Archive 用给出的点求出凸包的重心,并求出重心到多边形表面的最近距离. 代码如下: #include <cstdio> ...

  5. 三维凸包(两个没有公共点)经过旋转平移后使其重心相距最近(POJ3862)

    Asteroids Time Limit: 1000MS   Memory Limit: 65536K Total Submissions: 481   Accepted: 152   Special ...

  6. hdu 4273 2012长春赛区网络赛 三维凸包中心到最近面距离 ***

    新模板 /* HDU 4273 Rescue 给一个三维凸包,求重心到表面的最短距离 模板题:三维凸包+多边形重心+点面距离 */ #include<stdio.h> #include&l ...

  7. POJ 2225 / ZOJ 1438 / UVA 1438 Asteroids --三维凸包,求多面体重心

    题意: 两个凸多面体,可以任意摆放,最多贴着,问他们重心的最短距离. 解法: 由于给出的是凸多面体,先构出两个三维凸包,再求其重心,求重心仿照求三角形重心的方式,然后再求两个多面体的重心到每个多面体的 ...

  8. POJ 3528 求三维凸包表面积

    也是用模板直接套的题目诶 //#pragma comment(linker, "/STACK:16777216") //for c++ Compiler #include < ...

  9. hdu4273Rescue(三维凸包重心)

    链接 模板题已不叫题.. 三维凸包+凸包重心+点到平面距离(体积/点积)  体积-->混合积(先点乘再叉乘) #include <iostream> #include<cstd ...

随机推荐

  1. JQueryMobile开发必须的知道的知识

    移动Web页面的基本组成元素: 页面头部,页面内容,页面底部 <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>My Page& ...

  2. (二)使用预定义模型 QStringListModel例子

    使用预定义模型 QStringListModel例子 源代码如下 Main.cpp #include <QApplication> #include "teamleadersdi ...

  3. 为什么要把session存入数据库

    比如网易的通行证,一个session能进入很多的网易下的网站

  4. 关于Cocos2d-x中UI按钮的定义

    1.要有两张不同状态的图片 2.定义一个MenuItemSprite的实例,把这两张图的Sprite实例放进MenuItemSprite的实例 3.把MenuItemSprite的实例放进Menu实例 ...

  5. MongoDB 启动基于角色的登录认证功能

    参见:https://help.aliyun.com/knowledge_detail/37451.html 步骤一:在未开启认证的环境下,登录到数据库 [mongodb@rac3 bin]$ ./m ...

  6. 扫盲:java中关于路径的问题

    ../FileName:当前工程的上级目录. ./FileName:当前工程所在的目录. /FileName:当前工程所在磁盘的根目录(windows下). FileName:当前工程所在的目录.

  7. Surfer 高并发双核无头浏览器 (Golang语言)

    Surfer   A high level concurrency downloader. surfer是一款Go语言编写的高并发爬虫下载器,拥有surf与phantom两种下载内核. 支持固定Use ...

  8. struts2零配置參考演示样例

    <filter> <filter-name>struts2</filter-name> <filter-class>org.apache.struts2 ...

  9. Resharper 安装以及破解

    首先进行软件安装 安装后 解压下载好的 文件 会得到如下: 打开序列号 会看到 然后  复制 %LocalAppData%\\JetBrains 路径 会得到进入当前JetBrains 文件夹 然后搜 ...

  10. 第一章 Spring.Net介绍

    1.1 概述 在Java社区中Spring经历的长时间的考验,已经是一套很成熟稳定的框架.而Spring.Net 的前身是 Java版的Spring.Spring.Net是以Java版的Spring框 ...