けんちょんの競プロ精進記録

競プロの精進記録や小ネタを書いていきます

AOJ 2402 天の川 (ICPC 模擬国内 2012 D)

コピペできる環境だったからライブラリで殴ったけど、ICPC 環境だったらタイピング量を減らす工夫せなアカンかな...

問題へのリンク

問題概要

下図のような、五角星  N 個があって、 s 個目の五角星から  t 個めの五角星までの最短距離を求めよ。

f:id:drken1215:20190101171825p:plain

制約

  •  2 \le N \le 100

考えたこと

五角星  i と五角星  j との距離を求められればいい (それぞれの五角星は 1 つの頂点として圧縮)。

五角星同士が交差しない場合には、五角星の 5 頂点同士の距離のうち最小のものを求めればいいのだが、五角星同士が交差する場合がめんどい。。。

というわけで「線分と線分の距離を求めるライブラリ」で殴ることにした。

各五角星同士の距離がわかってからは、頂点数が 100 以下しかないことを生かして Floyd-Warshall 法でタイピング量を減らせる。あと毎度誤差について、今回は x 座標とか y 座標とかが 105 くらいのオーダーだから EPS = 1e-10 とかにするとまずい。

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <iomanip>
#include <vector>
using namespace std;

////////////////////////////
// 基本要素 (点, 線分)
////////////////////////////

using DD = double;
const DD INF = 1LL<<60;      // to be set appropriately
const DD EPS = 1e-6;        // to be set appropriately
const DD PI = acos(-1.0);
DD torad(int deg) {return (DD)(deg) * PI / 180;}
DD todeg(DD ang) {return ang * 180 / PI;}

/* Point */
struct Point {
    DD x, y;
    Point(DD x = 0.0, DD y = 0.0) : x(x), y(y) {}
    friend ostream& operator << (ostream &s, const Point &p) {return s << '(' << p.x << ", " << p.y << ')';}
};
inline Point operator + (const Point &p, const Point &q) {return Point(p.x + q.x, p.y + q.y);}
inline Point operator - (const Point &p, const Point &q) {return Point(p.x - q.x, p.y - q.y);}
inline Point operator * (const Point &p, DD a) {return Point(p.x * a, p.y * a);}
inline Point operator * (DD a, const Point &p) {return Point(a * p.x, a * p.y);}
inline Point operator * (const Point &p, const Point &q) {return Point(p.x * q.x - p.y * q.y, p.x * q.y + p.y * q.x);}
inline Point operator / (const Point &p, DD a) {return Point(p.x / a, p.y / a);}
inline Point conj(const Point &p) {return Point(p.x, -p.y);}
inline Point rot(const Point &p, DD ang) {return Point(cos(ang) * p.x - sin(ang) * p.y, sin(ang) * p.x + cos(ang) * p.y);}
inline Point rot90(const Point &p) {return Point(-p.y, p.x);}
inline DD cross(const Point &p, const Point &q) {return p.x * q.y - p.y * q.x;}
inline DD dot(const Point &p, const Point &q) {return p.x * q.x + p.y * q.y;}
inline DD norm(const Point &p) {return dot(p, p);}
inline DD abs(const Point &p) {return sqrt(dot(p, p));}
inline DD amp(const Point &p) {DD res = atan2(p.y, p.x); if (res < 0) res += PI*2; return res;}
inline bool eq(const Point &p, const Point &q) {return abs(p - q) < EPS;}
inline bool operator < (const Point &p, const Point &q) {return (abs(p.x - q.x) > EPS ? p.x < q.x : p.y < q.y);}
inline bool operator > (const Point &p, const Point &q) {return (abs(p.x - q.x) > EPS ? p.x > q.x : p.y > q.y);}
inline Point operator / (const Point &p, const Point &q) {return p * conj(q) / norm(q);}

/* Line */
struct Line : vector<Point> {
    Line(Point a = Point(0.0, 0.0), Point b = Point(0.0, 0.0)) {
        this->push_back(a);
        this->push_back(b);
    }
    friend ostream& operator << (ostream &s, const Line &l) {return s << '{' << l[0] << ", " << l[1] << '}';}
};


////////////////////////////
// 円や直線の交差判定, 距離
////////////////////////////

/*
 ccw を用いている
 
 P: point
 L: Line
 S: Segment
 
 distancePL は、「点」と「直線」の距離
 distancePS は、「点」と「線分」の距離
 */

int ccw_for_dis(const Point &a, const Point &b, const Point &c) {
    if (cross(b-a, c-a) > EPS) return 1;
    if (cross(b-a, c-a) < -EPS) return -1;
    if (dot(b-a, c-a) < -EPS) return 2;
    if (norm(b-a) < norm(c-a) - EPS) return -2;
    return 0;
}
Point proj(const Point &p, const Line &l) {
    DD t = dot(p - l[0], l[1] - l[0]) / norm(l[1] - l[0]);
    return l[0] + (l[1] - l[0]) * t;
}
Point refl(const Point &p, const Line &l) {
    return p + (proj(p, l) - p) * 2;
}
bool isinterPL(const Point &p, const Line &l) {
    return (abs(p - proj(p, l)) < EPS);
}
bool isinterPS(const Point &p, const Line &s) {
    return (ccw_for_dis(s[0], s[1], p) == 0);
}
bool isinterLL(const Line &l, const Line &m) {
    return (abs(cross(l[1] - l[0], m[1] - m[0])) > EPS ||
            abs(cross(l[1] - l[0], m[0] - l[0])) < EPS);
}
bool isinterSS(const Line &s, const Line &t) {
    if (eq(s[0], s[1])) return isinterPS(s[0], t);
    if (eq(t[0], t[1])) return isinterPS(t[0], s);
    return (ccw_for_dis(s[0], s[1], t[0]) * ccw_for_dis(s[0], s[1], t[1]) <= 0 &&
            ccw_for_dis(t[0], t[1], s[0]) * ccw_for_dis(t[0], t[1], s[1]) <= 0);
}
DD distancePL(const Point &p, const Line &l) {
    return abs(p - proj(p, l));
}
DD distancePS(const Point &p, const Line &s) {
    Point h = proj(p, s);
    if (isinterPS(h, s)) return abs(p - h);
    return min(abs(p - s[0]), abs(p - s[1]));
}
DD distanceLL(const Line &l, const Line &m) {
    if (isinterLL(l, m)) return 0;
    else return distancePL(m[0], l);
}
DD distanceSS(const Line &s, const Line &t) {
    if (isinterSS(s, t)) return 0;
    else return min(min(distancePS(s[0], t), distancePS(s[1], t)), min(distancePS(t[0], s), distancePS(t[1], s)));
}

DD dp[110][110] = { 0 };

int main() {
    int N, s, t;
    while (cin >> N >> s >> t, N) {
        --s, --t;
        vector<vector<Point> > stars(N, vector<Point>(5));
        for (int i = 0; i < N; ++i) {
            double x, y, a, r; cin >> x >> y >> a >> r;
            for (int dir = 0; dir < 5; ++dir) {
                double ang = torad(a + 90 + dir * 72);
                stars[i][dir] = Point(x + r * cos(ang), y + r * sin(ang));
            }
        }
        for (int i = 0; i < N; ++i) {
            for (int j = 0; j < N; ++j) {
                double dist = INF;
                for (int di = 0; di < 5; ++di) {
                    for (int dj = 0; dj < 5; ++dj) {
                        Line si(stars[i][di], stars[i][(di+2)%5]);
                        Line sj(stars[j][dj], stars[j][(dj+2)%5]);
                        double tmp = distanceSS(si, sj);
                        dist = min(dist, tmp);
                    }
                }
                dp[i][j] = dist;
            }
        }
        for (int k = 0; k < N; ++k)
            for (int i = 0; i < N; ++i)
                for (int j = 0; j < N; ++j)
                    dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i][k] + dp[k][j]);
        cout << fixed << setprecision(10) << dp[s][t] << endl;
    }
}