Круг через три точки


13

Учитывая декартовы координаты трех точек на плоскости, найдите уравнение окружности через них всех. Три точки не будут на прямой.

Каждая строка ввода в вашу программу будет содержать xи yкоординаты трех точек, в порядке A(x),A(y),B(x),B(y),C(x),C(y). Эти координаты будут действительными числами менее 1 000 000, разделенными друг от друга пробелом.

Решение должно быть напечатано в виде уравнения вида (x-h)^2 + (y-k)^2 = r^2. Значения h, k, rдолжны быть напечатаны с тремя цифрами после десятичной точки. Знаки плюс и минус в уравнениях должны быть изменены по мере необходимости, чтобы избежать нескольких знаков перед числом.

Sample Inputs

7.0 -5.0 -1.0 1.0 0.0 -6.0
1.0 7.0 8.0 6.0 7.0 -2.0

Sample Outputs

(x - 3.000)^2 + (y + 2.000)^2 = 5.000^2
(x - 3.921)^2 + (y - 2.447)^2 = 5.409^2

Можем ли мы использовать полярные или параметрические уравнения вместо этого?
Питер Олсон,

@peter Нет. Таким образом, будет трудно сравнить с другими ответами.
fR0DDY

Что должно быть выведено в случае, если не существует уникального решения? Какие ограничения существуют на числовую надежность?
Питер Тейлор

@ peter-taylor В постановке задачи указано, что «три точки не будут находиться на одной прямой».
fR0DDY

2
Конечно, это всего лишь несколько символов, так что это не правда, что мое решение может быть несколько короче, просто честный вопрос ... но если пробел в выходной спецификации, не должен ли он быть обязательным? Иначе, в коде-гольфе, зачем кому-то соответствовать выходной спецификации?
Ребекка Чернофф

Ответы:


6

Питон, 176 189 символов

import sys,re
for s in sys.stdin:x,y,z=eval(re.sub(r'(\S+) (\S+)',r'\1+\2j,',s));w=z-x;w/=y-x;c=(x-y)*(w-abs(w)**2)/2j/w.imag-x;print'(x%+.3f)^2+(y%+.3f)^2=%.3f^2'%(c.real,c.imag,abs(c+x))

Делает все свои работы в сложной плоскости. Я иду математику из нижней части этой страницы . -cэто центр круга.


@ Джои: да мой плохой. Исправлена.
Кит Рэндалл,

2

C # - 490

using System;class C{static void Main(){Func<string,double>p=s=>double.Parse(s);Func<double,string>t=s=>(s<0?"+ ":"- ")+Math.Abs(s).ToString("F3");foreach(var l in System.IO.File.ReadAllLines("i")){var v=l.Split();double a=p(v[0]),b=p(v[1]),c=p(v[2]),d=p(v[3]),e=p(v[4]),f=p(v[5]),m=(d-b)/(c-a),n=(f-d)/(e-c),x=(m*n*(b-f)+n*(a+c)-m*(c+e))/(2*(n-m)),y=-(x-(a+c)/2)/m+(b+d)/2,r=Math.Sqrt((x-a)*(x-a)+(y-b)*(y-b));Console.WriteLine("(x "+t(x)+")^2+(y "+t(y)+")^2 = "+r.ToString("F3")+"^2");}}}

Это находит 2 линии между AB и BC. Затем он находит, где пересекаются две части этих двух линий. (Я только что заметил, что @PeterTaylor упомянул в своем комментарии к @PeterOfTheCorn.)


2

Рубин, 192 персонажа

$<.map{|l|a,b,c,d,e,f=l.split.map &:to_f
n=(f-d)/(e-c)
puts"(x%+.3f)^2+(y%+.3f)^2=%.3f^2"%[x=-(n*(a+c)+(n*(b-f)-(c+e))*m=(d-b)/(c-a))/2/n-=m,y=-(x+(a+c)/2)/m-(b+d)/2,((a+x)**2+(b+y)**2)**0.5]}

Примеры использования:

$ echo "7.0 -5.0 -1.0 1.0 0.0 -6.0
1.0 7.0 8.0 6.0 7.0 -2.0" | ruby circle.rb
(x-3.000)^2+(y+2.000)^2=5.000^2
(x-3.921)^2+(y-2.447)^2=5.409^2

Если это возможно x, то должны помочь ссылки на назначения yи rвызов %.
Lowjacker

@Joey: Извините, видимо, пропустил это при чтении вопроса. Исправлено сейчас.
Вентеро

1

Вольфрам Альфа (27)

Я говорю, используйте подходящий инструмент для работы.

equation circle ([Input1],[Input2]),([Input3],[Input4]),([Input5],[Input6])

Пример тут .


6
Нет обработки ввода? Нет поддержки нескольких строк ввода? Я бы сказал, что это не подходит.
Джои

0

Javascript (299)

Единственный способ решить эту проблему - алгебраически решить три уравнения для трех неизвестных, чтобы найти h, k и r.

p=prompt().split(' ');a=p[0],b=p[1],c=p[2],d=p[3],e=p[4],f=p[5];h=((a*a+b*b)*(f-d)+(c*c+d*d)*(b-f)+(e*e+f*f)*(d-b))/(a*(f-d)+c*(b-f)+e*(d-b))/2;k=((a*a+b*b)*(e-c)+(c*c+d*d)*(a-e)+(e*e+f*f)*(c-a))/(b*(e-c)+d*(a-e)+f*(c-a))/2;r=Math.sqrt((a-h)*(a-h)+(b-k)*(b-k));alert("(x-"+h+")²+(y-"+k+")²="+r+"²");

Пример ввода / вывода:

7.0 -5.0 -1.0 1.0 0.0 -6.0 -> (x-3)²+(y--2)²=5²

1.0 7.0 8.0 6.0 7.0 -2.0 -> (x-3.9210526315789473)²+(y-2.4473684210526314)² =5.409159155551175²

Единственная ошибка, которую я вижу, состоит в том, что, если h или k отрицателен, он выводит --вместо +.


2
Это может быть сделано с компасом и прямым краем. Возьмите две точки, нарисуйте линию, которая делит их пополам. Возьмите другую пару из двух точек, то же самое. Найти пересечение. Приводит ли это к сокращению кода, мне еще предстоит выяснить.
Питер Тейлор

Это обрабатывает только одну строку ввода, верно?
Джои

@ Джо, да. Требует ли проблема обработки нескольких строк?
Питер Олсон

1
Цитата из задания: »Каждая строка ввода в вашей программе будет содержать координаты x и y трех точек ...«
Джои,
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.