[ACM] HDU 1006 解题报告

2023-03-06 13:16:28 浏览数 (1)

偶尔写写ACM水题还是挺好玩的。(好吧其实是老婆求助我才看滴)

题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1006

一开始看到这题的时候,感觉一天24小时60分钟60秒。把每一秒的最小指针角度记下来再搞个排序。

每个case二分搜一下就好啦。

结果发现最后一个case的结果始终是错的。

后来才发现,原来这不是没秒动一下的,是所有的指针都是时时刻刻都在转的。就不能这么暴力地枚举啦。得讲究一点点数学方法啦。

于是,可以简化问题。假设时钟静止,其他指针相对于时针的速度什么的都算得出来啦。

思路如下:

  • 首先,一天每12小时,三个指针会重复一次,所以只要算12小时就可以啦。
  • 其次,每12小时,时针走了1圈,秒针走了 12×60圈,那么相对于时针秒针走了 (12×60−1)圈
  • 然后,在秒针相对于时针走的每一圈里,分别有三种情况
    • 秒针处于分针前且分针在时针前
    • 秒针处于时针前且分针处于时针后(大于60度)
    • 秒针处于分针后

对于每种情况,分别计算符合角度条件的时间,然后累加即可。

源码如下:

代码语言:javascript复制
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <memory>
#include <limits>

int main() {
    double d;
    const double& seconds_in_half_day = 12.0 * 60.0;

    // ==========================================
    while (scanf("%lf", &d) != EOF && d >= 0.0) {
        // 每12小时秒针转12 * 60圈
        // 每12小时时针转1圈
        // 每12小时秒针追上时针12 * 60 - 1次

        double cur_m_d = 0.0; // 当前分针度数
        double sum_degree = 0.0;
        // 以时针为原点,秒针每秒转 719/120°,每°要消耗120/719秒
        // 以时针为原点,分针每秒转  11/120°,分针度数 = cur_m_d   秒针度数 * 11 / 719
        // 以时针为原点,秒针共转 12 * 60 - 1 圈
        for (int i = 0; i < 12 * 60 - 1;   i) {
            // 1. 秒针在分针前, 分针在时针前
            // cur_m_d   s * 11 / 719 - s >= d => s <= (cur_m_d - d) * 719 / 708
            // d <= s
            // 360 - (cur_m_d   s * 11 / 719) >= d => s <= (360 - cur_m_d - d) * 719 / 11
            double s_d = (cur_m_d - d) * 719 / 708;
            s_d = std::min<double>(s_d, (360.0 - cur_m_d - d) * 719 / 11);
            if (s_d >= d)
                sum_degree  = s_d - d;

            // 2. 秒针在分针前, 分针在时针后
            // d <= s
            // 360 - s >= d  =>  s <= 360 - d
            // (cur_m_d   s * 11 / 719) - 360 >= d => s >= (360   d - cur_m_d) * 719 / 11
            s_d = (360   d - cur_m_d) * 719 / 11;
            s_d = std::max<double>(s_d, d);
            if (s_d <= 360 - d)
                sum_degree  = 360 - d - s_d;

            // 3. 秒针在分针后
            // s - (cur_m_d   s * 11 / 719) >= d  =>   s >= (d   cur_m_d) * 719 / 708
            // cur_m_d   s * 11 / 719 >= d  =>  s >= (d - cur_m_d) * 719 / 11
            // 360 - s >= d  =>  s <= 360 - d
            s_d = (d   cur_m_d) * 719 / 708;
            s_d = std::max<double>(s_d, (d - cur_m_d) * 719 / 11);
            if (s_d <= 360 - d)
                sum_degree  = 360 - d - s_d;

            cur_m_d  = 360.0 * 11 / 719;
            while (cur_m_d >= 360.0)
                cur_m_d -= 360.0;
        }

        printf("%.03lfn", sum_degree * 100.0 / (12 * 60 - 1) / 360.0);
    }
    return 0;
}

解题说明

以时针为原点,秒针每秒转

frac{719}{120}^{circ}

, 每°要消耗

frac{120}{719}^{circ}

以时针为原点,分针每秒转

frac{11}{120}^{circ}

,

text{分针当前度数}=text{分钟起始度数} frac{text{秒针度数}times 11}{719}

以时针为原点,秒针共转

12 times 60 - 1

令 cur_m_d 为每圈分钟起始度数,d为输入的最小角度,s为秒针度数。

  1. 秒针在分针前, 分针在时针前
cur_m_d frac{s times 11}{719} - sgeqslant drightarrow sleqslantfrac{left(cur_m_d-dright)*719}{708}
dleqslant s
360-left(cur_m_d frac{stimes11}{719}right)geqslant drightarrow sleqslantfrac{left(360-cur_m_d-dright)times719}{11}
  1. 秒针在分针前, 分针在时针后
dleqslant s
360-sgeqq drightarrow sleqslant360-d
left(cur_m_d frac{stimes11}{719}right)-360geqslant drightarrow sgeqslantfrac{left(360 d-cur_m_dright)times719}{11}
  1. 秒针在分针后
s-left(cur_m_d frac{stimes11}{719}right)geqslant drightarrow sgeqslantfrac{left(d cur_m_dright)times719}{708}
cur_m_d frac{stimes11}{719}geqslant drightarrow sgeqslantfrac{left(d-cur_m_dright)times719}{11}
360-sgeqslant drightarrow sleqslant360-d

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