1 条题解
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解题思路
寻找包含所有给定点的最小球体是一个经典的几何优化问题。常用的算法包括:
迭代逼近法:从一个初始球体开始,逐步调整球心和半径,直到覆盖所有点。
Welzl's Algorithm:一种随机算法,适用于高维空间的最小包围球计算。
梯度下降法:通过优化球心和半径,使得所有点到球心的距离的最大值最小化。
这里我们选择梯度下降法,因为它易于实现且适用于三维空间。
解题方法
初始球心:选择所有点的几何中心作为初始球心。
初始半径:计算球心到最远点的距离作为初始半径。
迭代优化:
计算当前球心到所有点的距离。
找到距离最远的点,并调整球心向该点移动一小步。
重复上述步骤,直到半径的变化小于某个阈值(如-8)。
C++代码实现:
#include <iostream> #include<cstdio> #include<ctime> #include<cmath> #include<algorithm> #include<cstdlib> using namespace std; #define N 35 #define INF 999999 #define EPS 1e-8 double a[N],b[N],c[N]; int main() { int m; while(~scanf("%d",&m)&m) { for(int i=0;i<m;i++) { scanf("%lf%lf%lf",&a[i],&b[i],&c[i]); } double T=100; double ansx=0; double ansy=0; double ansz=0; int lm=0; double ans=INF; while(T>EPS) { for(int i=0;i<m;++i){ if((ansx-a[i])*(ansx-a[i])+(ansy-b[i])*(ansy-b[i])+(ansz-c[i])*(ansz-c[i])>((ansx-a[lm])*(ansx-a[lm])+(ansy-b[lm])*(ansy-b[lm])+(ansz-c[lm])*(ansz-c[lm]))) lm=i; } double d=sqrt((ansx-a[lm])*(ansx-a[lm])+(ansy-b[lm])*(ansy-b[lm])+(ansz-c[lm])*(ansz-c[lm])); ans=min(ans,d); ansx+=(a[lm]-ansx)/d*T; ansy+=(b[lm]-ansy)/d*T; ansz+=(c[lm]-ansz)/d*T; T=T*0.98; } printf("%.5f\n",ans); } return 0; }
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