#P8610. [蓝桥杯 2013 国 A] 车轮轴迹

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[蓝桥杯 2013 国 A] 车轮轴迹

题目描述

栋栋每天骑自行车回家需要经过一条狭长的林荫道。道路由于年久失修,变得非常不平整。虽然栋栋每次都很颠簸,但他仍把骑车经过林荫道当成一种乐趣。

由于颠簸,栋栋骑车回家的路径是一条上下起伏的曲线,栋栋想知道,他回家的这条曲线的长度究竟是多长呢?更准确的,栋栋想知道从林荫道的起点到林荫道的终点,他的车前轮的轴(圆心)经过的路径的长度。

栋栋对路面进行了测量。他把道路简化成一条条长短不等的直线段,这些直线段首尾相连,且位于同一平面内。并在该平面内建立了一个直角坐标系,把所有线段的端点坐标都计算好。

假设栋栋的自行车在行进的过程中前轮一直是贴着路面前进的。

11 给出了一个简单的路面的例子,其中蓝色实线为路面,红色虚线为车轮轴经过的路径。在这个例子中,栋栋的前轮轴从 AA 点出发,水平走到 BB 点,然后绕着地面的 FF 点到 CC 点(绕出一个圆弧),再沿直线下坡到 DD 点,最后水平走到 EE 点,在这个图中地面的坐标依次为:(0,0),(2,0),(4,1),(6,1)(0,0),(2,0),(4,-1),(6,-1),前轮半径为 1.501.50,前轮轴前进的距离依次为:

AB=2.0000AB=2.0000;弧长 BC=0.6955BC=0.6955CD=1.8820CD=1.8820DE=1.6459DE=1.6459

总长度为 6.22336.2233

22 给出了一个较为复杂的路面的例子,在这个例子中,车轮在第一个下坡还没下完时(DD 点)就开始上坡了,之后在坡的顶点要从 EE 绕一个较大的圆弧到 FF 点。这个图中前轮的半径为 11,每一段的长度依次为:

AB=3.0000AB=3.0000;弧长 BC=0.9828BC=0.9828CD=1.1913CD=1.1913DE=2.6848DE=2.6848;弧长 EF=2.6224EF=2.6224FG=2.4415FG=2.4415GH=2.2792GH=2.2792

总长度为 15.202115.2021

现在给出了车轮的半径和路面的描述,请求出车轮轴轨迹的总长度。

输入格式

输入的第一行包含一个整数 nn 和一个实数 rr,用一个空格分隔,表示描述路面的坐标点数和车轮的半径。

接下来 nn 行,每个包含两个实数,其中第 ii 行的两个实数 xi,yix_i,y_i 表示描述路面的第 ii 个点的坐标。

路面定义为所有路面坐标点顺次连接起来的折线。给定的路面的一定满足以下性质:

  • 第一个坐标点一定是 (0,0)(0,0)
  • 第一个点和第二个点的纵坐标相同;
  • 倒数第一个点和倒数第二个点的纵坐标相同;
  • 第一个点和第二个点的距离不少于车轮半径;
  • 倒数第一个点和倒数第二个点的的距离不少于车轮半径;
  • 后一个坐标点的横坐标大于前一个坐标点的横坐标,即对于所有的 iixi+1>xix_{i+1}>x_i

输出格式

输出一个实数,四舍五入保留两个小数,表示车轮轴经过的总长度。

你的结果必须和参考答案一模一样才能得分。数据保证答案精确值的小数点后第三位不是 4455

4 1.50
0.00 0.00
2.00 0.00
4.00 -1.00
6.00 -1.00
6.22
6 1.00
0.00 0.00
3.00 0.00
5.00 -3.00
6.00 2.00
7.00 -1.00
10.00 -1.00
15.20

提示

对于 20%20\% 的数据,n=4n=4

对于 40%40\% 的数据,n10n \le 10

对于 100%100\% 的数据,4n1004 \le n \le 1000.5r20.00.5 \le r \le 20.0xi2000.0x_i \le 2000.02000.0yi2000.0-2000.0 \le y_i \le 2000.0

时限 1 秒, 64M。蓝桥杯 2013 年第四届国赛