Элементарная геометрия

Поверхность Земли в горной местности можно представить в виде ломаной линии. Вершины ломаной расположены в точках (x₁, y₁), (x₂, y₂),…,(x_N, y_N), при этом x_i<x_i+1.

Обычный горный маг находится в точке (x₁, y₁) и хочет попасть в точку (x_N, y_N). При этом он может перемещаться только пешком. Он может ходить по поверхности Земли (т.е. вдоль ломаной). А может сотворить в воздухе мост и пройти по нему. Мост может соединять две вершины ломаной: мост не может начинаться и заканчиваться не в вершине ломаной, и мост не может проходить под землей (в том числе не может быть туннелем в горе), но мост может каким-то своим участком проходить по поверхности земли. Длина моста не может быть больше R. Суммарно маг может построить не более K мостов.

Какое наименьшее расстояние придется пройти магу, чтобы оказаться в точке (x_N, y_N).

Входные данные
Вводится сначала натуральное число N (2≤N≤100). Затем водится натуральное число K (1≤K≤100) — максимальное количество мостов. Далее вводится целое число R (0≤R≤10000) — максимальная возможная длина моста. Далее вводятся координаты (x₁, y₁), (x₂, y₂),…,(x_N, y_N). Все координаты – целые числа, не превышающие по модулю 10000, для всех i от 1 до N–1: x_i<x_i+1.

Выходные данные
Выведите одно число — минимальную длину пути, которую придется пройти магу (как по земле, так и по мостам). Ответ выведите не менее чем с 5 цифрами после десятичной точки.

На плоскости отмечено несколько точек. Требуется определить, можно ли нарисовать треугольник с вершинами в трех из этих точек, внутри которого не будет других отмеченных точек.

Входные данные
Сначала вводится натуральное число N, не превосходящее 100 – количество точек. Далее вводится N пар координат этих точек – целые числа, не превосходяшие 1000.

Выходные данные
Вывести слово YES (заглавными латинскими буквами), если такой треугольник нарисовать можно и NO в противном случае.

N вражеских кораблей движутся прямолинейно с постоянными скоростями. Вакуумная бомба уничтожает все объекты в радиусе R от точки взрыва (то есть все объекты, расстояние от которых до точки взрыва не больше R). Взрывать бомбу можно только в целые моменты времени.

Требуется определить, за какое наименьшее количество взрывов можно уничтожить все корабли, а также в какие моменты времени и в каких точках для этого следует произвести взрывы. Время отсчитывается от момента, когда координаты движущихся кораблей были определены со спутника.

Входные данные
В первой строке входных данных задаются целые числа N (2 <= N <= 10) и R (0 < R ≤ 50. В следующих Nстроках  содержится по 4 числа, описывающих движение кораблей. Первые два числа строки – координаты корабля в момент времени 0, по модулю не превосходящие 10⁵. Следующие два числа – значения координат вектора скорости, по модулю не превосходящие 1000. Все эти числа целые.

Гарантируется, что никакие 2 корабля не имеют одинаковые векторы скорости.Однако вполне возможно, что в какой-то момент времени два корабля пройдут через одну точку.

Выходные данные
В первой строке выведите одно число – минимальное количество взрывов K. В следующих K строках для каждого взрыва выведите по три числа: целое время взрыва и вещественные координаты взрыва, указанные с точностью не менее трех значащих цифр после точки. Разрешается производить взрывы как в разные, так и в один и тот же момент времени. Разрешается взрывы производить как в различных точках, так и в одной точке в разные моменты времени.

Если решений несколько, выведите любое из них.

Жил-был жадный Король. Он приказал своему главному Архитектору построить стену вокруг его замка. Король был таким жадным, что не послушал предложение Архитектора построить красивую кирпичную стену совершенной формы с изящными высокими башнями. Вместо этого он приказал построить стену вокруг всего замка, используя минимальное количество камня, но потребовал, чтобы стена не подходила к замку ближе некоторого расстояния. Если Король узнает, что Архитектор использовал больше ресурсов для постройки стены, чем было абсолютно необходимо для удовлетворения требований, Архитектор лишится головы. Более того, Архитектор должен представить проект стены, где указано точное количество ресурсов.

Ваша задача - помочь бедному Архитектору сохранить голову, написав программу, определяющую минимальную длину стены, которую можно построить вокруг замка, удовлетворив требования Короля.

Задача слегка упрощается тем, что замок Короля представляет собой многоугольник и расположен на плоской поверхности. Архитектор уже сопоставил замку прямоугольную декартову систему координат и точно определил координаты каждого угла замка в футах.



Входные данные
Первая строка содержит два целых числа N и L, разделённых пробелом: N - число углов в замке Короля, а L - минимальное число футов, на которое Король разрешил приблизить стену к замку.

Следующие N строк описывают координаты углов замка в порядке обхода по часовой стрелке. Каждая строка содержит два целых числа x_i и y_i, разделённых пробелом и представляющих собой координаты i-го угла в футах. Все углы имеют различные координаты, и стены замка не пересекаются иначе как в углах.

Ограничения: 3 <= N <= 1000, 1 <= L <= 1000, -10 000 <= x_i, y_i <= 10 000.

Выходные данные
Выводится единственное число - минимальная длина стены в футах, которая может быть построена вокруг замка согласно требованиям Короля. Вы должны представить Королю целое число футов, потому что вещественные числа ещё не изобретены. Однако результат нужно округлить так, чтобы он отличался не более чем на 8 дюймов от правильного (1 фут = 12 дюймов), потому что большей неточности Король не потерпит.

Даны длины трёх отрезков. Если возможно, требуется построить треугольник, в котором один из этих отрезков был бы высотой, один - биссектрисой и один - медианой; все построенные из одной вершины.

Ограничения: длина каждого из трёх отрезков от 0.01 до 100, точность результата должна быть 0.001.

Входные данные
Вводятся три положительных числа, разделённых пробелами, - длины отрезков.

Выходные данные
Выводится одно число - площадь треугольника. Если треугольник нельзя построить, вывести -1. Если может быть построено несколько треугольников с разными площадями, вывести 0.

Многоугольник на плоскости задан целочисленными координатами своих N вершин в декартовой системе координат. Требуется найти число точек с целочисленными координатами, лежащих внутри многоугольника (не на границе). Стороны многоугольника друг с другом не соприкасаются (за исключением соседних - в вершинах) и не пересекаются.

Ограничения: 3 <= N <= 10 000, координаты вершин целые и по модулю не превосходят 1 000 000.

Входные данные
В первой строке находится число N, в следующих N строках - пары чисел - координаты точек. Если соединить точки в данном порядке, а также соединить первую и последнюю точки, получится заданный многоугольник.

Выходные данные
Вывести одно число - искомое количество точек.

Два круга заданы координатами центров в прямоугольной декартовой системе координат и радиусами. Найти площадь их пересечения.

Ограничения: во входных данных числа вещественные и по модулю не превосходят 1000.

Входные данные
В первой строке находятся шесть вещественных чисел через пробел - координаты центров и радиусы двух кругов: x₁, y₁, r₁, x₂, y₂, r₂.

Выходные данные
Вывести одно вещественное число с двумя знаками после запятой - площадь пересечения кругов.

Дано N прямоугольников со сторонами, параллельными осям координат. Требуется определить, на сколько частей эти прямоугольники разбивают плоскость (внутри частей не должно быть границ прямоугольников).

Входные данные
В первой строке содержится число прямоугольников N. Далее идут N строк, содержащих по 4 числа x₁, y₁, x₂, y₂ - координаты двух противоположных углов прямоугольника.

Ограничения: 1 <= N <= 100, координаты представляют собой целые числа и по абсолютной величине не превосходят 10 000.

Выходные данные
Вывести одно число - количество частей, на которые разбивается плоскость.

В прямоугольной декартовой системе координат прямая задана двумя принадлежащими ей точками (0, W) и (100N, E). Также заданы N2 квадратов со сторонами, параллельными осям координат. Квадрат S_i, j имеет координаты углов (100i, 100j) и (100i - 100, 100j - 100), i, j = 1, 2, ..., N. Требуется найти количество квадратов, имеющих общую точку с прямой.

Входные данные
В первой строке находятся три целых числа, N, W и E, разделённых пробелами. 1 <= N <= 100, 0 <= W, E <= 100N, все числа целые.

Выходные данные
Вывести одно число - количество квадратов.

Даны размеры прямоугольных открытки и конверта. Требуется определить, поместится ли открытка в конверт.

Входные данные
В первой строке находятся размеры открытки, во второй - размеры конверта. Pазмеры открытки и конверта - целые положительные числа, не превосходящие 100.

Выходные данные
Если открытку можно вложить в конверт, вывести "Possible", если нет - вывести "Impossible".

Два отрезка на плоскости заданы целочисленными координатами своих концов в декартовой системе координат. Требуется определить, существует ли у них общая точка.

Входные данные
В первой строке содержатся координаты первого конца первого отрезка, во второй - второго конца первого отрезка, в третьей и четвёртой - координаты концов второго отрезка. Kоординаты целые и по модулю не превосходят 10 000.

Выходные данные
Выводится слово "Yes", если общая точка есть, или слово "No" - в противном случае.

В декартовой системе координат на плоскости заданы координаты вершин треугольника и ещё одной точки. Определить, принадлежит ли эта точка треугольнику.

Входные данные
В четырёх строках находятся пары чисел - координаты точек. Числа в первых трёх строках - это координаты вершин треугольника, в четвёртой строке - координаты тестируемой точки. Координаты вершин - целые числа, для любой точки выполняются следующие условия: -10 000 <= x, y <= 10 000.

Выходные данные
Вывести слово "In", если точка находится внутри треугольника, или "Out" - если снаружи.

Администрация одного института решила построить в холле фонтан. По плану администрации, фонтан должен иметь форму круга с максимально возможным радиусом. Дизайнеру сообщили, что холл института имеет вид прямоугольника, размером X×Y метров. Однако когда дизайнер стал выбирать место для фонтана, он столкнулся с серьезной проблемой: в холле института обнаружилось N круглых колонн, снести которые не представляется возможным.

Таким образом, у него появилась проблема: где следует поместить фонтан, чтобы он имел максимально возможный радиус и не имел ненулевого по площади пересечения с колоннами. Вам предстоит помочь ему в решении этой нелегкой задачи.

Входные данные
В первой строке входных данных содержатся вещественные числа X и Y, 1 <= X, Y <= 10⁴ . Будем считать, что прямоугольник холла расположен на координатной сетке так, что его углы имеют координаты (0, 0), (X, 0), (X, Y) и (0, Y).

Во второй строке задается число N (0 <= N <= 10) - количество колонн. Следующие N строк содержат параметры колонн - i-я строка содержит три вещественных числа X_i, Y_i и R_i - координаты центра и радиус i-й колонны (R_i <= X_i <= X-R_i, R_i <= Y_i <= Y-R_i, 0.1 <= R_i <= min(X / 2, Y / 2); для любых i ≠ j sqrt( (X_i - X_j)2 + (Y_i - Y_j)2 )>= R_i + Rj). Все вводимые числа разделены пробелами.

Выходные данные
Выведите три вещественных числа: X_F, Y_F и R_F - координаты центра и радиус фонтана. Фонтан должен быть полностью расположен внутри холла (допускается касание стен) и не иметь ненулевого пересечения ни с одной из колонн (допускается касание). Радиус фонтана должен быть максимален. Разделяйте числа пробелами и/или переводами строки. Если решений несколько, выведите любое из них.

Триангуляцией некоторого набора точек на плоскости называется набор невырожденных треугольников, удовлетворяющий следующим свойствам:

1) Вершинами треугольников являются только точки исходного набора. Каждая точка исходного набора является вершиной хотя бы одного треугольника.
2) Два различных треугольника либо не имеют общих точек, либо имеют общую вершину, либо имеют общую сторону (но площадь их пересечения всегда равна 0).
3) Любая точка, лежащая внутри выпуклой оболочки исходного набора точек, принадлежит хотя бы одному треугольнику (она может принадлежать нескольким треугольникам, если является их общей вершиной или принадлежит их общей стороне). (Выпуклой оболочкой некоторого набора точек называется наименьший выпуклый многоугольник, содержащий все эти точки).

Триангуляция называется триангуляцией Делоне, если кроме того для нее выполняется следующее условие:
4) Внутри окружности, описанной около любого треугольника из триангуляции, не лежит ни одна из исходных точек (точки могут лежать на окружности, в частности на ней, очевидно, лежат вершины рассматриваемого треугольника).

Для заданного набора точек найдите количество его триангуляций Делоне (две триангуляции считаются различными, если они отличаются хотя бы одним треугольником).

Входные данные
В первой строке вводится число N - количество точек (3 <= N <= 30) исходного набора. Следующие N строк содержат по одной паре вещественных чисел - координаты соответствующей точки. Никакие три точки не лежат на одной прямой.

Выходные данные
Выведите количество различных триангуляций Делоне указанного набора точек.

В точке (0, 0) координатной плоскости расположена лампочка, которая представляет собой точечный источник света. Неподалеку от лампочки находится дом Пети, который представляет собой выпуклый многоугольник с N вершинами. Сам Петя находится в точке с координатами (x, y).

Петя хочет увидеть свет. Для этого ему необходимо оказаться в такое точке, что отрезок, соединяющей ее с началом координат, не пересекается с домом Пети (но может его касаться, в частности, проходить вдоль стороны многоугольника дома).

Петя может перемещаться по плоскости со скоростью v. Разумеется, Петя не может проходить сквозь дом (хотя он может двигаться по его границе).

Выясните, какое минимальное время требуется Пете, чтобы оказаться в освещенной точке.


Входные данные
В первой строке вводятся координаты Пети – два неотрицательных вещественных числа, не превышающих 1000, и его скорость v – вещественное число, 10^-2≤ v≤ 10⁴.

Вторая строка содержит N – число вершин в многоугольнике, задающем Петин дом ( 3≤N≤100). Далее в N строках вводится по два вещественных числа – координаты вершин многоугольника в порядке их обхода против часовой стрелки. Все координаты неотрицательны и не превышают 1000.

Гарантируется, что входные данные корректны, в частности, многоугольник выпуклый, и никакие три его последовательные вершины не лежат на одной прямой. Также гарантируется, что и Петя, и лампочка находятся снаружи от многоугольника, в частности, не находятся на его границе. Расстояние от точки, где находится Петя, до многоугольника и от начала координат до многоугольника не меньше 10^-2, расстояние от Пети до начала координат не меньше 10^-2.

Выходные данные
Выведите минимальное время, за которое Петя сможет попасть в освещенную точку. Ваш ответ должен отличаться от правильного не более чем на 10^-4.

Петя и Вася играют в "точки". Петя отметил на клетчатом листе бумаги несколько точек – узлов сетки. Вася хочет окружить их многоугольником так, чтобы все отмеченные узлы лежали строго внутри (не на границе) этого многоугольника и чтобы все стороны этого многоугольника проходили только по сторонам или диагоналям клеток сетки, а его периметр был минимально возможным. Определите, чему равен периметр такого многоугольника.

Входные данные
В первой строке входных данных содержится число N – количество отмеченных Петей точек (1 ≤ N ≤ 100 000).

В каждой из следующих N строк записаны по два числа x_i, y_i – координаты точек, нарисованных Петей. Координаты по абсолютной величине не превосходят 10⁶. Некоторые точки могут совпадать.

Выходные данные
Требуется вывести одно число – периметр искомого многоугольника. Ответ нужно вывести с точностью не менее 0.001.

В ежегодном чемпионате Флатландии (которая, естественно, является плоским миром) по космическим гонкам "Формула-3" участвуют N космических скутеров, имеющие форму треугольников. До начала гонок скутеры занимают положение в стартовой зоне согласно результатам жеребьевки.


Скутеры стартуют строго по порядку. Каждый скутер,получив команду «старт», уезжает в положительном направлении оси Ox. Следующий скутер стартует лишь тогда, когда предыдущий покинет стартовую зону. Скутеры уезжают строго параллельно оси Ox, скутеры в стартовой зоне не поворачивают и не разворачиваются.

Естественно, что если в момент старта на пути скутера окажется другой скутер, то произойдет авария (даже если скутер заденет лишь угол другого скутера своим углом).

Для уменьшения опасности столкновения скутеров на старте строго соблюдается следующее правило: прямые, параллельные оси Ox и пересекающие какой-то скутер, должны в совокупности пересекать не более 100 других скутеров (прямая, проходящая через одну точку скутера также считается прямой, пересекающей скутер). Например, на приведенном рисунке прямые, параллельные Ox и пересекающие скутер 2, проходят через 2 других скутера (1 и 3), а прямые, проходящие через скутер 1, проходят только через один другой скутер (номер 2).

Главный Судья гонок хочет определить порядок, в котором должны стартовать скутеры, чтобы аварии не произошло. Например, в ситуации, приведенной на рисунке, сначала должен стартовать скутер номер 2 (если попытается стартовать скутер номер 1 или 3, то он столкнется со скутером номер 2). После этого скутеры 1 и 3 могут стартовать в любом порядке (они друг другу не мешают).

Помогите Главному Судье — напишите программу, которая определит какой-нибудь порядок старта скутеров, чтобы аварии не произошло.

Входные данные
В первой строке вводится натуральное число N( 1 ≤ N ≤ 30 000).

В каждой из следующих N строк содержится по 6 чисел: x₁, y₁, x₂, y₂, x₃, y₃ – координаты трех вершин скутера на старте, целые числа, не превосходящие по модулю 10⁶. В начальный момент скутеры не задевают друг друга.

Выходные данные
Выведите через пробел N чисел – номера скутеров в том порядке, в котором они могут стартовать. Если решений несколько, выведите одно любое из них. Если решений нет, выведите одно число -1.

Примечание
Первый тест соответствует приведенному рисунку. Ответ 2 3 1 в этом тесте также является правильным
 

На плоскости дано множество отрезков. Требуется найти прямую, которая пересекла бы наибольшее возможное количество из данных отрезков и при этом проходила бы как минимум через две точки с целочисленными координатами.

Считается, что прямая пересекает отрезок, если она имеет с ним хотя бы одну общую точку (т.е. она может проходить через конец отрезка, внутреннюю точку отрезка, либо содержать весь отрезок).

Формат входных данных

Сначала вводится число N — количество отрезков (1≤N≤1000). Далее идет N четверок чисел X_i1, Y_i1, X_i2, Y_i2 задающих координаты концов отрезков. Все эти числа целые, по модулю не превосходящие 10000.

Заданные отрезки могут пересекаться, иметь общие части, один из них может полностью содержаться внутри другого. Отрезки имеют ненулевую длину.

Формат выходных данных

Выведите координаты каких-нибудь двух точек, через которые проходит прямая, пересекающая наибольшее количество отрезков. Координаты точек должны быть целыми и не должны по модулю превышать 10⁷.

Будем говорить, что для наблюдателя лес является дремучим, если из своего текущего положения наблюдатель видит только деревья. Вам дана карта леса и координаты точки, в которой находится наблюдатель. Требуется определить, кажется ли лес дремучим данному наблюдателю.

На карте леса все деревья изображаются кругами. При этом в лесу бывают сросшиеся деревья (изображения таких деревьев на карте пересекаются), также одно дерево может находиться внутри другого. Точка, в которой стоит наблюдатель, не лежит внутри или на границе ни одного из деревьев.

Входные данные
Cначала вводится целое число N - количество деревьев (1≤N≤50000). Затем идут два числа, задающих координаты наблюдателя. Затем идет N троек чисел, задающих деревья  (первые два числа тройки задают координаты центра, а третье - радиус). Все координаты задаются точно и выражаются вещественными числами, по модулю не превосходящими 100000 и записанными не более чем с 2 знаками после десятичной точки.

Выходные данные
В первой строке выведите сообщение YES, если лес является дремучим, и NO  - иначе. Во втором случае во вторую строку необходимо вывести координаты точки, глядя в направлении которой наблюдатель не видит деревьев (то есть луч, вдоль которого смотрит наблюдатель, не проходит внутри деревьев и не касается ни одного из деревьев). Координаты нужно вывести не менее, чем с 3 знаками после десятичной точки. Координаты не должны превышать 300000. Расстояние между выданной точкой и наблюдателем должно быть не меньше 1.

Первый учебный день шестиклассника Пети начался с урока географии. Учитель объяснял классу, что перед тем, как изучать просторы нашей Родины, нужно научиться пользоваться географическими картами. Было также упомянуто и о том, что такое масштаб карты. В качестве домашней работы Пете и его одноклассникам задали нарисовать план (карту) своей комнаты, соблюдая масштабирование. Петю очень заинтересовало задание учителя, и поэтому, как только он пришел из школы домой, он принялся рисовать план. Это занятие было очень увлекательным, но вскоре с работы пришла Петина мама, сказала, что здоровье превыше всего и позвала его обедать. Во время обеда она по пути на кухню зашла в Петину комнату и решила, что ее надо проветрить. Для этого она открыла окно, перед которым стоял Петин стол.

Насытив свой желудок, Петя вернулся в комнату и обнаружил, что его творение сдуло ветром на пол. Сначала он обеспокоился тем, в порядке ли рисунок, но удостоверившись, что все нормально, не стал спешить и поднимать план с пола. Он вспомнил слова учителя географии, который в конце урока поведал им некое нетривиальное утверждение и предложил любопытным проверить его на досуге.

Утверждение гласило: "если взять две карты одной и той же области, сделанные с разным масштабом, и расположить меньшую поверх большей так, что меньшая карта окажется строго внутри большей, то можно найти такую точку (она называется "неподвижная точка"), что то, что изображено в этой точке на обеих картах соответствует одной и той же точке местности". Петя заметил, что пол комнаты можно считать картой комнаты (масштаб 1:1). Он решил найти неподвижную точку для лежащего на полу нарисованного им плана и пола. Но Петя не сумел сделать это самостоятельно, поэтому он обратился к вам за помощью.

Входные данные
Комната Пети и ее план имеют форму прямоугольника. Первая строка содержит два вещественных числа: ширину X и длину Y комнаты Пети (1≤X≤1000, 1≤Y≤1000). Комната расположена в декартовой прямоугольной системе координат так, что углы комнаты расположены в точках с координатами (0,0), (X,0), (X,Y), (0,Y).

Вторая строка содержит восемь вещественных чисел, описывающих положение углов плана комнаты в той же самой системе координат. Сначала задаются координаты того угла плана, который соответствует углу комнаты с координатами (0,0), затем — (X,0), (X,Y), наконец, (0,Y). Гарантируется, что входные данные корректны, то есть план является прямоугольником, линейные размеры плана находятся в полном соответствии с линейными размерами комнаты, план не выходит за границы комнаты.

Все числа заданы с точностью 5 знаков после десятичной точки. План выполнен в масштабе не менее 0.0001 и не более 1. Масштаб не может быть равен 1. Карта расположена лицевой стороной вверх.

Выходные данные
В первую строку выведите 2 вещественных числа — координаты неподвижной точки плана и пола. Ответ нужно выдать с 3 знаками после десятичной точки.