按照逆时针绕向给出一个凸多边形的 n 个顶点 P0,P1,··· ,Pn−1,再给出凸多边形内部(含边界) 一点 Q。现在要将这个凸多边形在地上无滑动地滚动一周,初始时 P0P1 边与地面接触,假设当前是 PiP(i+1) mod n 边与地面接触,那么滚动一下之后则是 P(i+1) mod nP(i+2) mod n 边与地面接触。不难发现, 从初始状态滚动 n 下之后 P0P1 边再一次与地面接触,这时认为凸多边形已经滚动了一周。现在你需要 求出凸多边形滚动一周之后点 Q 经过的轨迹长度。
输入格式
第一行包含一个整数 T,表示测试数据的组数。
接下来依次描述 T 组测试数据。对于每组测试数据:
第一行包含一个整数 n,表示凸多边形的顶点数。 接下来 n 行,每行包含两个整数 xPi,yPi,按照逆时针的顺序给出凸多边形 n 个顶点 P1,P2,··· ,Pn 的坐标。
最后一行包含两个整数 xQ,yQ,表示点 Q 的坐标。
保证点 Q 在凸多边形内部(含边界)。
输出格式
对于每组测试数据,输出一行信息 “Case #x: y”(不含引号),其中 x 表示这是第 x 组测试数据, y 表示凸多边形滚动一周之后点 Q 经过的轨迹长度,四舍五入精确到小数点后 3 位,数据保证答案的小 数点后第 4 位不是 4 或 5。
思路
题目说了按照逆时针顺序给出点,每三个点会构成一个角,余弦定理求出角度,然后两点公式求出半径,根据弧长=角度*半径,求出弧长,总弧长即为所求答案,当遍历到最后两个点时,需要结合第一个第二个点,所以把第一第二个点加到第n个点后面。
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#define PI 3.1415926535
using namespace std;
typedef struct node
{
int x;
int y;
}Node;
int main()
{
int t;
cin >> t;
for (int i = 1; i <= t; i++)
{
int n, tx, ty;
double ans = 0;
cin >> n;
Node que[55];
for (int i = 0; i < n; i++)
cin >> que[i].x >> que[i].y;
que[n] = que[0];
que[n + 1] = que[1];
cin >> tx >> ty;
for (int i = 0; i < n; i++)
{
double a, b, c;
a = sqrt(pow(que[i].x - que[i + 1].x, 2) + pow(que[i].y - que[i + 1].y, 2));
b = sqrt(pow(que[i + 2].x - que[i + 1].x, 2) + pow(que[i + 2].y - que[i + 1].y, 2));
c = sqrt(pow(que[i].x - que[i + 2].x, 2) + pow(que[i].y - que[i + 2].y, 2));
double yuanxinjiao = PI - acos((a*a + b * b - c * c) / (2 * a*b));
double banjing = sqrt(pow(tx - que[i + 1].x, 2) + pow(ty - que[i + 1].y, 2));
ans += yuanxinjiao * banjing;
}
printf("Case #%d: %.3lf\n", i, ans);
}
}