Вычислительная геометрия

171 задачавместе с подтемами
Число у задачи — рейтинг сложности, слово рядом — насколько она трудна по сравнению с другими задачами такого же типа. Шкалы задач с ответом и задач с кодом между собой не сравниваются. Рядом — счётчики попыток: успешные, неуспешные.
Входные данные
В первой строке вводится одно число N (3≤N≤100000). Далее в N строках задается по паре чисел – координаты очередной вершины простого многоугольника в порядке обхода по или против часовой стрелки.

Выходные данные
Выведите одну строку: “YES”, если приведённый многоугольник является выпуклым, и “NO” в противном случае.
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 3
0 0
0 1
1 0
YES
2 6
0 0
0 2
1 2
1 1
2 1
2 0
NO
Входные данные
Семь чисел – координаты центра и радиус окружности (возможно, вырожденной) и вещественные координаты двух точек на ней, с точностью до пятого знака после запятой.

Выходные данные
Одно число – длина меньшей дуги окружности, заключённой между указанными точками.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 0 0 1 0 1 1 0 1.57080
Входные данные
Шесть чисел – координаты центра и радиусы двух окружностей.

Выходные данные
В случае, если количество общих точек окружностей конечно, в первой строке вывести одно число K, равное этому количеству, далее в K строках координаты самих точек. Если указанных точек бесконечно много, вывести единственное число “3”.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 3 4 5 11 4 2 0
2 3 4 5 9 4 2 2
7.75000 5.56125
7.75000 2.43875
Входные данные
Шесть чисел – координаты центра и радиус окружности и коэффициенты A, B и C нормального уравнения прямой.

Выходные данные
В первой строке одно число K, равное количеству точек пересечения прямой с окружностью. Далее в K строках координаты самих точек.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 2 3 1 1 -1 0 2
3.00000 3.00000
2.00000 2.00000
Входные данные
Пять чисел – координаты центра и радиус окружности, координаты точки.

Выходные данные
В первой строке одно число K, равное количеству точек пересечения касательных к окружности из заданной точки с самой окружностью. Далее в K строках координаты самих точек.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 2 2 2 2 5 2
0.50929 3.33333
3.49071 3.33333
Входные данные
Шесть чисел – координаты точек X, Y и Z.

Выходные данные
Три числа – коэффициенты уравнения биссектрисы угла YXZ.

Примеры
Входные данные Выходные данные
1 0 0 1 0 0 1 1.000000 -1.000000 0.000000
2 0 0 1 3 1 -3 0.000000 -0.632456 0.000000
Входные данные
Шесть чисел – коэффициенты A, B и C нормального уравнения двух различных непараллельных прямых (сначала для одной прямой, затем для другой).

Выходные данные
Два числа – координаты точки их пересечения.
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 4 -4 0 0 -3 6 2.00000 2.00000
Входные данные
Восемь чисел – координаты концов двух отрезков.

Выходные данные
Одна строка “YES”, если отрезки имеют общие точки, и “NO” в противном случае.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 1 2 1 2
1 2 1 2
YES
2 3 3 5 6
5 6 3 3
YES
Входные данные
Шесть чисел – координаты точки и координаты концов отрезка.

Выходные данные
Одно число – расстояние от точки до отрезка.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 0 0 0 0 4 0 0.00000
2 4 0 0 0 4 0 0.00000
Входные данные
Шесть чисел – координаты точки и координаты начала и конца вектора.

Выходные данные
Одно число – расстояние от точки до луча, определяемого вектором.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 2 3 0 0 4 0 3.00000
2 -1 1 0 0 4 0 1.41421
Входные данные
Пять чисел – координаты точки и коэффициенты A, B и C уравнения прямой.

Выходные данные
Одно число – расстояние от точки до прямой.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 1 5 0 -4 8 3.00000
Входные данные
Пять чисел – координаты точки и коэффициенты A, B и C уравнения прямой.

Выходные данные
Одна строка “YES”, если точка принадлежит прямой, и “NO” в противном случае.

Примеры
Входные данные Выходные данные
1 8 7 2 -3 5 YES
Входные данные
Четыре числа – координаты точки на прямой и координаты вектора нормали к этой прямой.

Выходные данные
Три числа – коэффициенты A, B и C уравнения этой прямой.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 0 0 1 1 1 1 0
На уроке геометрии семиклассники Вася и Петя узнали, что такое параллелограмм. На перемене после урока они стали играть в игру: Петя называл координаты четырех точек в произвольном порядке, а Вася должен был ответить, являются ли эти точки вершинами параллелограмма.

Вася, если честно, не очень понял тему про параллелограммы, и ему требуется программа, умеющая правильно отвечать на Петины вопросы.

Напомним, что параллелограммом называется невырожденный четырехугольник, противоположные стороны которого параллельны.

Входные данные
В первой строке входного файла записано целое число N (1 ≤ N ≤ 10) - количество заданных Петей вопросов. Каждая из N последующих строк содержит описание четырех точек - четыре пары целых чисел X и Y (−100 ≤ X ≤ 100, −100 ≤ Y ≤ 100), обозначающих координаты точки.

Выходные данные
Для каждого из вопросов определите, образуют ли данные точки параллелограмм. Если они образуют параллелограмм, то выведите номера этих точек в одной строке через пробел в порядке обхода параллелограмма. Начинать обход можно с любой из вершин. Если они не образуют параллелограмм, выведите в этой строке одно число 0. Ответ на каждый из запросов должен быть в отдельной строке.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 3
1 1 4 2 3 0 2 3
1 1 5 2 2 3 3 0
0 0 5 1 6 3 1 2
1 3 2 4
0
1 2 3 4
Однажды злой волшебник Сарумян поглядел в видеочат и узрел там систему из N зеркал. Долго думал он, прежде чем внутренний голос подсказал ему, что система не простая. Он понял, что если посмотреть на эту систему под некоторым углом, и увидеть заданную точку А через все N зеркал (то есть так, чтобы его взгляд отразился через каждое из них ровно по одному разу, а потом попал в точку A), то откроются ему все тайны интернета. 
Однако светлые силы не дремали и через агентурную сеть выяснили все про этот видеочат. 
Требуется написать программу, которая подсказала бы светлым силам, под каким углом нужно посмотреть на систему зеркал, чтобы узнать все тайны интернета.

Входные данные:
В первой строке входного файла записано одно число – количество зеркал (0<N≤10). В следующей строке записаны координаты (x и y, где ось x направлена вправо, ось y – вверх) исходной точки (откуда надо смотреть на зеркала) и точки A. Далее в N строках записана информация о зеркалах – по четыре числа, обозначающие координаты начала и конца зеркала. Отражающая поверхность расположена на левой стороне зеркала (если смотреть от первой точки в направлении второй). С обратной стороны зеркала прозрачны.
Причем выполняются следующие ограничения:
•    Все координаты вещественны и по модулю не превосходят 10000
•    Никакие зеркала не пересекаются 
•    Конечная и начальная точки не лежат ни на одном из зеркал

Выходные данные:
В первую строку выходного файла необходимо записать YES, если решение существует, и NO, если нет. Если решение есть, то во вторую строку надо записать угол в градусах (с точностью до шести знаков после запятой), под которым нужно смотреть на зеркала. Угол отсчитывается против часовой стрелки от оси Ox и лежит в пределах от 0 до 360 градусов.
Примеры
Входные данные Выходные данные
1
0 0
0 5
1 0 1 2
-1 4 –1 2
YES
51.340192
Клад#38387
Найти закопанный пиратами клад просто: всё, что для этого нужно – это карта. Как известно, пираты обычно рисуют карты от руки и описывают алгоритм нахождения клада так: «Встаньте около одинокой пальмы. Пройдите тридцать шагов в сторону леса, потом семнадцать шагов в сторону озера, …, наконец десять шагов в сторону большого булыжника. Клад находится под ним». Большая часть таких указаний просто сводится к прохождению какого-то количества шагов в одном из восьми направлений (1 – север, 2 – северо-восток, 3 – восток, 4 – юго-восток, 5 – юг, 6 – юго-запад, 7 – запад, 8 – северо-запад) (см. рис). Длина шага в любом направлении равна 1.
    Путешествие по такому пути обычно является прекрасным способом посмотреть окрестности, однако в наше время постоянной спешки ни у кого нет времени на это. Поэтому кладоискатели хотят идти напрямую в точку, где зарыт клад. Например, вместо того, чтобы проходить три шага на север, один шаг на восток, один шаг на север, три шага на восток, два шага на юг и один шаг на запад, можно пройти напрямую, использовав около 3.6 шага (см. рис).


Вам необходимо написать программу, которая по указаниям пиратов определяет точку, где зарыт клад.
 Формат входных данных
    Первая строка  содержит число N – число указаний (1≤N≤40). Последующие N строк содержат сами указания – номер направления (целое число от 1 до 8) и количество шагов (целое число от 1 до 1000). Числа разделены пробелами.
Формат выходных данных
    Выведите координаты X и Y точки (два вещественных числа, разделённые пробелом), где зарыт клад, считая, что ось Ox направлена на восток, а ось Oy – на север. В начале кладоискатель должен стоять в начале координат. Координаты необходимо вывести с погрешностью не более 10-3.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 6
1 3
3 1
1 1
3 3
5 2
7 1
3.000 2.000
2 1
8 10
-7.071 7.071
На летние каникулы Петя приехал в Байтландию. Как оказалась, история этого государства весьма необычна.

Изначально, до появления Байтландии, на её территории были расположены n различных стран. Каждое государство владело своей территорией, которую можно было представить на карте как прямоугольник, стороны которого параллельны осям координат, а вершины расположены в целочисленных точках. Никакие две страны не пересекались, однако они могли касаться сторонами. Иногда в результате агрессивных переговоров и мирных военных походов две страны объединялись в одну. Слияние происходило только в том случае, если после объединения их владений снова получалась прямоугольная территория. В конце концов осталось только одно государство — Байтландия.

В начале времён территория каждой страны содержала внутри себя ровно один прямоугольный замок, где стороны этого замка параллельны осям координат, а вершины расположены в целочисленных точках. Допускается, что границы замка могли прилегать к границе соответствующей территории страны и к границам других замков. Удивительным образом, даже после всех переворотов, замки прекрасно сохранились. Но, к сожалению, это единственная информация, которая позволяет хоть как-то судить об изначальном расположении стран.
 
Возможное формирование Байтландии. Замки отмечены синим цветом.
 
Петя не смог смириться с тем, что не осталось никаких данных об изначальных странах. У него возникло подозрение, что вся эта история всего лишь вымысел. Он знает, что вы умный человек, и поэтому просит у вас помощи. Требуется выяснить, существует ли расположение изначальных государств, для которых может быть верна данная история, или нет.

Входные данные
Первая строка содержит одно целое число n (1 ≤ n ≤ 100000) — количество замков и стран.

Каждая из следующих n строк содержат четыре целых числа ai, bi, ci, di (0 ≤ ai  < ci ≤ 109, 0 ≤ bi < di ≤ 109) — координаты вершин i-го замка, где (ai, bi) — координаты левой нижней точки, а (ci, di) — правой верхней.

Гарантируется, что никакие два замка не пересекаются, однако они могут касаться сторонами.

Выходные данные
Если существуют расположения изначальных стран, для которых верна данная история, то выведите « YES », иначе выведите « NO ».

Примечание
На картинках ниже изображено расположение замков в первом и втором примере.
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 4
0 0 1 2
0 2 1 3
1 0 2 1
1 1 2 3
YES
2 4
0 0 2 1
1 2 3 3
2 0 3 2
0 1 1 3
NO
Просека — эта такая прямая линия, которая проходит через лес (то есть деревья есть как с одной стороны от этой линии, так и с другой), и при этом она не проходит ни через одно из деревьев леса, а также не касается деревьев. Будем говорить, что лес является дремучим, если в нем нет ни одной просеки.

На плане леса все деревья изображаются кругами. Никакие два круга не пересекаются и не касаются друг друга. Требуется по этому плану определить, является ли лес дремучим.

Входные данные
Во входном файле содержится сначала целое число N — количество деревьев (1 ≤ N ≤ 200). Затем идет N троек чисел, задающих деревья. Первые два числа задают координаты центра, а третье — радиус. Все данные задаются точно, и выражаются вещественными числами, не более чем с 2 знаками после десятичной точки, по модулю не превосходящими 1000.

Выходные данные
В первой строке выходного файла должно содержаться сообщение YES, если лес является дремучим, и NO иначе. Во втором случае вторая строка выходного файла должна содержать координаты двух точек, через которые проходит просека. Все координаты нужно выводить с восемью знаками после десятичной точки, координаты не должны превышать 2000, и расстояние между выданными точками должно быть не меньше 100.
 
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 3
 0.00 30.00 25.00
 0.00 -30.00 25.00
 40.00 0.00 16.00
NO
-833.3333340000 -552.7707973875
 833.3333340000 552.7707973875
2 3
0.00 30.00 29.00
0.00 -30.00 29.00
40.00 0.00 19.00
YES
На новой станции метро, которую планируют открыть в конце этого года, будет N эскалаторов (эскалаторы пронумерованы подряд числами от 1 до N). Эскалаторы имеют длину L и расположены на расстоянии H друг от друга. Шириной эскалатором пренебрежем. Между каждыми двумя соседними эскалаторами (точно посередине) будет установлен ряд ламп. В ряду будет K ламп. Лампы устанавливаются по следующему принципу: всю длину эскалатора L разбивают на K равных отрезков и в середине каждого отрезка устанавливают по лампе (см. рисунок). Всего будет установлено (N–1)*K ламп.


На приведенном рисунке N=4 (эскалаторы показаны жирными <горизонтальными линиями), L=20, H=4, K=5.

Васе удалось проникнуть на эту станцию еще до ее открытия, и даже прокатиться на эскалаторе. Он выбрал эскалатор номер J. Посчитайте, в скольких точках эскалатора (включая его начало и конец) Вася будет видеть не все лампы (так как их будут загораживать другие лампы).

Входные данные
Во входном файле записаны числа N, L, H, K, J. Все числа — натуральные. 2≤N≤35, 1≤L≤1000, 1≤H≤1000, 1≤K≤35, 1≤J≤N.

Выходные данные
В выходной файл выведите одно число — ответ задачи.
Примеры
Входные данные Выходные данные
1 2 20 4 5 1 0
2 4 20 4 5 2 11
Поделиться
Класснуть