Трикутні броненосці (Обчислювальна геометрія)


18

Ви капітан лінкора. Цього року інженерний відділ вирізав кути з конструкціями, тож корабель, на якому ви знаходитесь, має форму простого трикутника.

Ви виходите на палубу і насолоджуєтесь морським вітером ... хоч ненадовго. Ворог обстріляв тебе! - але чи вдарить постріл?

Вхідні дані

Ви можете написати або функцію, або повну програму для цього завдання.

Ваша програма прийме 11 цілих чисел, десять з яких є парними:

  • Перші три пари цілих чисел (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), (x 3 , y 3 ) зададуть вершини вашого корабля. Утворений трикутник матиме ненульову площу.

  • Наступна пара цілих чисел (e x , e y ) визначає розташування гармати противника. Гармата ворога ніколи не буде лежати на або в межах вашого корабля. *

  • Пара (a x , a y ) після цього вказує, куди противник націлився. Це буде відрізнятися від (e x , e y ).

  • Кінцеве додатне ціле число R визначає дальність пострілу противника

* Ви були б жахливим капітаном, якби навіть не помітили, що це відбувається!

Вихід

Ви повинні надрукувати / повернути триєдне значення (наприклад, істинне, 1), якщо лінійний корабель буде пошкоджений , інакше помилкове значення (наприклад, хибне, 0).

Що таке хіт?

Постріл противника - це відрізок прямої лінії довжиною R від (e x , e y ) у напрямку (a x , a y ). Якщо цей сегмент лінії перекриває будь-яку частину інтер'єру вашого трикутного броненосця, то це вважається хітом. Інакше це не хіт.

Постріли, які пасуться вздовж або досягають лише до межі трикутника, не вважаються хітом.

Приклади

0 0 0 1 1 0
1 1
0 0
2

тест1

Хіт: противник прострілив прямо через центр вашого корабля!


2 0 0 2 4 4
0 0
1 1
1

тест2

Жодного удару: дальність противника занадто коротка, тому ви в безпеці.


0 0 1 2 3 0
-4 0
0 0
8

тест3

Жодного удару: противник пасли сторону вашого корабля, тому це не вважається ударом. Пощастило!


0 0 -1 3 4 -1
-3 -4
3 4
5

тест4

Жодного удару: Постріл противника просто зупиняється недалеко від корабля, тож ви в безпеці. Якби гармат ворога мав ще трохи кращу дальність, то ви б потрапили в удар! Фу!


-2 -3 -3 6 7 -2
-6 2
1 -4
7

тест5

Хіт: Хоча постріл не проник на інший бік, це все-таки хіт.


-3 2 2 -4 7 -3
-3 -4
-3 0
10

тест6

Жодного хіта: Для запису це ще одна близька промаха.


Додаткові тестові випадки

0 0 6 0 6 8
-6 -8
6 8
20

тест7

Жодного влучення: Це ще одна паша, але під кутом.


0 0 -2 -5 5 3
-3 4
0 0
6

тест8

Хіт: постріл вводиться через вершину корабля.

Оцінка балів

Це , тому виграє найкоротший код у байтах. Застосовуються стандартні лазівки .


Просто для того, щоб переконатися, що ми не можемо: чи можна вважати, що корабель не має дна, і що між двома сторонами є невеликий проміжок, так що якщо пострілу вдасться увійти в корабель через його кут, ми вважатимемо це промахом?
Джон Дворак

@JanDvorak Якщо постріл прорізає корабель, ввівши через вершину, то це буде ударом, оскільки відрізок лінії перекриває внутрішню частину корабля. Так у четвертому прикладі, якби діапазон був більшим за 5, то це було б хітом.
Sp3000

Наскільки нам дозволяється грати з аргументами? Чи дозволяється нам групувати їх, змінювати порядок чи вимагаємо, щоб вони були плаваючими?
FryAmTheEggman

@FryAmTheEggman Ви можете групувати або упорядкувати аргументи за необхідності. Можна використовувати поплавці, але програмі потрібно правильно працювати для невеликих сіток (скажімо, до 20x20), не турбуючись про точність.
Sp3000

Я думаю, що в прикладах відсутній один важливий випадок, який робить моє намічене рішення невдалим: наприклад, коли корабель проникає через кут, наприклад 0 0 -1 3 4 -1 -3 -4 3 4 6.
nutki

Відповіді:


3

Python 3, 252 байти

Це, звичайно, найбільш змінні, які я коли-небудь використовував у коді гольфу. : ^ П

from math import*;A=atan2
def h(a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,R):
 r=R;_=0
 while r>0:Q=A(j-h,i-g);k,l=g+r*cos(Q),h+r*sin(Q);D=A(d-b,c-a);E=A(f-b,e-a);F=A(l-b,k-a);G=A(b-d,a-c);H=A(f-d,e-c);I=A(l-d,k-c);_=_ or(D<F<E or E<F<D)and(G<I<H or H<I<G);r-=.001
 return _

Трохи невольф, з коментарями:

from math import*
# Parameters:
#  (a,b) (c,d) (e,f) - vertices of the triangle
#  (g,h) - location of cannon
#  (i,j) - aim of cannon
#  R - range of cannon
# Variables within function:
#  _ - was this shot a hit?
#  r - distance 0 < r <= R that we're testing
#  Q - angle between cannon source and destination
#  (k,l) - point that we're testing
#  D,E,F - angles between point 1 and 2,3,test
#  G,H,I - angles between point 2 and 1,3,test
def h(a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,R):
    r=R;_=0
    while r>0:
        Q=atan2(j-h,i-g)
        k,l=g+r*cos(Q),h+r*sin(Q)
        D=atan2(d-b,c-a)
        E=atan2(f-b,e-a)
        F=atan2(l-b,k-a)
        G=atan2(b-d,a-c)
        H=atan2(f-d,e-c)
        I=atan2(l-d,k-c)
        _=_ or(D<F<E or E<F<D)and(G<I<H or H<I<G)
        r-=.001
    return _

Як це працює:

  • Обчисліть кінцеву точку пострілу.
  • Перевірте багато точок по лінії від кінцевої точки до місця розташування гармати:
    • Обчисліть кути від вершини 1 до інших двох вершин і до точки тесту;
    • Обчисліть кути від вершини 2 до інших двох вершин і до точки тесту;
    • Якщо кут точки випробування знаходиться між двома іншими кутами, в обох випадках точка випробування знаходиться в межах трикутника, і корабель потрапив.

Проби:

>>> h(0,0,0,1,1,0,1,1,0,0,2)
True
>>> h(0,0,1,2,3,0,-4,0,0,0,8)
False
>>> h(0,0,-1,3,4,-1,-3,-4,3,4,5)
False
>>> h(-2,-3,-3,6,7,-2,-6,2,1,-4,7)
True

2

Python 2.7, 235 байт

from numpy import*
X=cross
h=lambda q,w,a,s,y,x,c,v,d,f,r:max([(X([a-q,s-w],[c+k*(d-c)-q,v+k*(f-v)-w])>0)==(X([y-a,x-s],[c+k*(d-c)-a,v+k*(f-v)-s])>0)==(X([q-y,w-x],[c+k*(d-c)-y,v+k*(f-v)-x])>0)for k in arange(0,r/hypot(d-c,f-v),1e-4)])

Обчислює поперечний добуток AB x APміж кутами A, B і точкою P. Якщо всі три мають однаковий знак, то точка знаходиться всередині трикутника.

Безголівки:

from numpy import *
def i(q,w,a,s,y,x,e,r): # helper-function, checks whether ER is inside the triangle QW-AS-YX
  t=cross([a-q,s-w],[e-q,r-w])>0
  g=cross([y-a,x-s],[e-a,r-s])>0
  b=cross([q-y,w-x],[e-y,r-x])>0
  return t==g==b

def h(q,w,a,s,y,x,c,v,d,f,r):
  R=arange(0,r/hypot(d-c,f-v),1e-3)
  return max([i(q,w,a,s,y,x,c+k*(d-c),v+k*(f-v)) for k in R])

Тести:

In : h(0,0,0,1,1,0,1,1,0,0,2)
Out: True

In : h(-3,2,2,-4,7,-3,-3,-4,-3,0,10)
Out: False

In : h(0,0,1,2,3,0,-4,0,0,0,8)
Out: True
     Grazes may count as hits...
In : h(1,2,0,0,3,0,-4,0,0,0,8)
Out: False
     ...or not, depending on the order of edges

1

C, 247 байт

Однозначно ще не зовсім гольф.

#include<math.h>
int z(float*k){float s=1e-3,t=s,p=k[8]-k[6],q=k[9]-k[7],r=k[10]/hypot(p,q);int w=0;for(;t<1;t+=s){float x=k[6]-k[0]+p*r*t,y=k[7]-k[1]+q*r*t,b=k[2]*k[5]-k[3]*k[4],d=(x*k[5]-y*k[4])/b,e=(x*k[3]-y*k[2])/b;w|=d>0&e<0&d-e<1;}return w;}

В даний час для цього використовується підхід, подібний до рішення DLosc, тобто повторюється через всі можливі координати на відрізку лінії, щоб визначити, чи перетинається він з трикутником. (Отже, він не вийде, якщо діапазон перевищує 1000) Однак він використовує формулу з http://mathworld.wolfram.com/TriangleInterior.html, щоб визначити, чи знаходиться точка всередині трикутника. Це дозволяє уникнути купу тригонометричних функцій.


Приклад перевірки, повинен надрукувати 1 0 0 0 1 0.

#include <stdio.h>
int main() {
    {
        float arr[] = {0,0,0,1,1,0,1,1,0,0,2};
        printf("%d\n", z(arr));
    }

    {
        float arr[] = {2,0,0,2,4,4,0,0,1,1,1};
        printf("%d\n", z(arr));
    }

    {
        float arr[] = {0,0,1,2,3,0,-4,0,0,0,8};
        printf("%d\n", z(arr));
    }

    {
        float arr[] = {0,0,-1,3,4,-1,-3,-4,3,4,5};
        printf("%d\n", z(arr));
    }

    {
        float arr[] = {-2,-3,-3,6,7,-2,-6,2,1,-4,7};
        printf("%d\n", z(arr));
    }

    {
        float arr[] = {-3,2,2,-4,7,-3,-3,-4,-3,0,10};
        printf("%d\n", z(arr));
    }
}

1

JavaScript (ES6) 320 448 522 627

(Можна ще пограти в гольф більше?)

Кроки:

  1. Знайдіть фактичну ціль удару (точка на відстані r на лінії від ворога до цілі)
  2. Хіт: якщо відрізок від ворога до цілі перетинає будь-яку зі сторін корабля, але не в кінцевих точках
  3. Удар теж: якщо ціль знаходиться всередині корабля - навіть якщо постріл введений у вершину - тестовий випадок 8

Посилання: Точка
перетину відрізка
всередині трикутника
Точка на відрізку, заданому відстані

Тест у Firefox

C=(i,j,k,l,m,n,g,h,a,b,r,
  d=a-g,e=b-h,f=r/Math.sqrt(d*d+e*e),
  p=g+f*d,q=h+f*e,
  z=j*(m-k)+i*(l-n)+k*n-l*m,
  s=(j*m-i*n+(n-j)*p+(i-m)*q)/z,
  t=(i*l-j*k+(j-l)*p+(k-i)*q)/z,
  S=(i,j,k,l,
     a=k-i,b=l-j,c=p-g,d=q-h,e=i-g,f=j-h,
     s=a*f-b*e,t=c*f-d*e,m=a*d-c*b)=>
     m&&((s/=m)>0&s<1&(t/=m)>0&t<1)
)=>s>0&t>0&s+t<1|S(i,j,k,l)|S(i,j,m,n)|S(m,n,k,l)

// Test
MyOutput.innerHTML = ['Test1', C(0,0, 0,1, 1,0, 1,1, 0,0, 2),
'<br>Test2', C(2,0, 0,2, 4,4, 0,0, 1,1, 1),
'<br>Test3', C(0,0, 1,2, 3,0, -4,0, 0,0, 8),
'<br>Test4', C(0,0, -1,3, 4,-1, -3,-4, 3,4, 5),
'<br>Test5', C(-2,-3, -3,6, 7,-2, -6,2, 1,-4, 7),
'<br>Test6', C(-3,2, 2,-4, 7,-3, -3,-4, -3,0 ,10),
'<br>Test7', C(0,0, 6,0, 6,8, -6,-8, 6,8, 20),
'<br>Test8', C(0,0,-2,-5, 5,3, -3,4, 0,0, 6)];
<div id="MyOutput"></div>

Безумовно

function check(p0x, p0y, p1x, p1y, p2x, p2y, ex, ey, ax, xy, r)
{
  var sec = function(p0x, p0y, p1x, p1y, p2x, p2y, p3x, p3y)
  {
      var s10x = p1x - p0x, s10y = p1y - p0y, 
          s32x = p3x - p2x, s32y = p3y - p2y,
          s02x = p0x - p2x, s02y = p0y - p2y,
          s = s10x * s02y - s10y * s02x, t = s32x * s02y - s32y * s02x,
          d = s10x * s32y - s32x * s10y;
      return d && (s/=d) > 0 && s<1 && (t/=d) > 0 && t < 1 && [p0x + (t * s10x), p0y + (t * s10y)];
  }
  var pr = function(p0x, p0y, p1x, p1y, r)
  {
      var dx = (p1x-p0x), dy = (p1y-p0y), f = r/Math.sqrt(dx*dx+dy*dy);
      return [p0x + f*dx, p0y+f*dy];
  }
  var inside = function(p0x, p0y, p1x, p1y, p2x, p2y, px, py)
  {
      var area2 = (-p1y*p2x + p0y*(-p1x + p2x) + p0x*(p1y - p2y) + p1x*p2y),
          s = (p0y*p2x - p0x*p2y + (p2y - p0y)*px + (p0x - p2x)*py)/area2,
          t = (p0x*p1y - p0y*p1x + (p0y - p1y)*px + (p1x - p0x)*py)/area2;
      return s > 0 && t > 0 && s+t < 1;
  }
  var tx, xy;
  [tx, ty] = pr(ex, ey, ax, ay, r);

  return inside(p0x, p0y, p1x, p1y, p2x, p2y, tx,ty)
  || sec(p0x, p0y, p1x, p1y, ex, ey, tx, ty)
  || sec(p0x, p0y, p2x, p2y, ex, ey, tx, ty)
  || sec(p2x, p2y, p1x, p1y, ex, ey, tx, ty);
}  
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.