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[JSOI2008]球形空間產生器

class ios 距離 data col can 表示 font sample

Description

  有一個球形空間產生器能夠在n維空間中產生一個堅硬的球體。現在,你被困在了這個n維球體中,你只知道球
面上n+1個點的坐標,你需要以最快的速度確定這個n維球體的球心坐標,以便於摧毀這個球形空間產生器。

Input

  第一行是一個整數n(1<=N=10)。接下來的n+1行,每行有n個實數,表示球面上一點的n維坐標。每一個實數精確到小數點
後6位,且其絕對值都不超過20000。

Output

  有且只有一行,依次給出球心的n維坐標(n個實數),兩個實數之間用一個空格隔開。每個實數精確到小數點
後3位。數據保證有解。你的答案必須和標準輸出一模一樣才能夠得分。

Sample Input

2
0.0 0.0
-1.0 1.0
1.0 0.0

Sample Output

0.500 1.500

HINT

  提示:給出兩個定義:1、 球心:到球面上任意一點距離都相等的點。2、 距離:設兩個n為空間上的點A, B

的坐標為(a1, a2, …, an), (b1, b2, …, bn),則AB的距離定義為:dist = sqrt( (a1-b1)^2 + (a2-b2)^2 +

… + (an-bn)^2 )

列出距離式子(設球心坐標x,球上2個點p,q):

$\sum_{i}^{n}(p_i-x_i)^2=r^2$

$\sum_{i}^{n}(q_i-x_i)^2=r^2$

兩式相減,就可以得到一個一次線性方程

構造出n個方程,高斯消元

 1 #include<iostream>
 2 #include<cstdio>
 3 #include<cstring>
 4 #include<algorithm>
 5 #include<cmath>
 6 using namespace std;
 7 double a[51][51],p[51][51];
 8 int n;
 9 void guass()
10 {int
i,j,k,now; 11 for (i=1;i<=n;i++) 12 { 13 now=i; 14 for (j=i+1;j<=n;j++) 15 if (fabs(a[now][i])<fabs(a[j][i])) 16 now=j; 17 for (j=i;j<=n+1;j++) 18 swap(a[i][j],a[now][j]); 19 for (j=i+1;j<=n+1;j++) 20 a[i][j]/=a[i][i]; 21 a[i][i]=1; 22 for (j=i+1;j<=n;j++) 23 { 24 for (k=i+1;k<=n+1;k++) 25 { 26 a[j][k]-=a[j][i]*a[i][k]; 27 } 28 a[j][i]=0; 29 } 30 } 31 for (i=n;i>=1;i--) 32 { 33 for (j=i+1;j<=n;j++) 34 { 35 a[i][n+1]-=a[i][j]*a[j][n+1]; 36 a[i][j]=0; 37 } 38 a[i][n+1]/=a[i][i]; 39 a[i][i]=1; 40 } 41 } 42 int main() 43 {int i,j; 44 cin>>n; 45 for (i=1;i<=n+1;i++) 46 { 47 for (j=1;j<=n;j++) 48 scanf("%lf",&p[i][j]); 49 } 50 for (i=2;i<=n+1;i++) 51 { 52 for (j=1;j<=n;j++) 53 { 54 a[i-1][j]=p[i][j]-p[i-1][j]; 55 a[i-1][n+1]+=p[i][j]*p[i][j]-p[i-1][j]*p[i-1][j]; 56 } 57 a[i-1][n+1]/=2.0; 58 } 59 guass(); 60 printf("%.3lf",a[1][n+1]); 61 for (i=2;i<=n;i++) 62 printf(" %.3lf",a[i][n+1]); 63 }

[JSOI2008]球形空間產生器