#P5114. [清华集训2015]多边形下海

[清华集训2015]多边形下海

题目描述

在一个二维空间中,给定一个凸多边形,假设该凸多边形的面密度为 ρ\rho,放入一个水平面为 y=0y=0 的无穷大的水池当中,水的密度为 11,求该凸多边形在静止并且势能到达最低点的情况下,该凸多边形逆时针旋转了多少?

势能包括凸多边形本身的重力势能和浮力对其做功产生的浮力势能。

输入格式

第一行一个数 NN,表示数据组数。

对于每组数据:

第一行两个数,整数 nn 和浮点数 ρ\rho,表示多边形点的个数和多边形的密度。

接下来 nn 行,每行两个浮点数 x,yx, y,逆时针表示凸包上的所有点。

输出格式

对于每一组数据输出一行 θ\theta,表示凸多边形达到势能最低点的时候,其逆时针旋转的弧度是多少,0θ<2π0 \leq \theta < 2\pi

本题包含 Special Judge,对于你的输出允许 10610^{-6} 的误差,请输出小数部分位数尽量多的数(但小数位数不要超过 1515)。

样例一

输入

3
3 0.3
0.23272177 0.50274749
0.69314977 0.57621227
0.63404493 0.80356643
7 0.7
0.97651045  0.03790015
0.9919297   0.75416081
0.76345204  0.83482219
0.17087067  0.83086959
0.19621027  0.49532965
0.24676201  0.45389929
0.67563998  0.14424922
8 0.6
0.03726264  0.10180906
0.50450581  0.13303585
0.81055071  0.29025366
0.99405094  0.68868719
0.77510244  0.87181985
0.40531889  0.91965237
0.27990499  0.84662178
0.07581749  0.30329282

输出

2.60634462
3.83816499
2.50530629

解释

以上三组数据的可视化结果分别如下:

  • 绿色代表静止的多边形能量最低时的形态
  • 灰色代表原始多边形
  • 蓝色为水面

限制与约定

  • 时间限制:1s1\texttt{s}
  • 空间限制:256MB256\texttt{MB}
  • 凸多边形由逆时针给出。
  • 数据组数 N10N \leq 10
  • 0.1<ρ<0.90.1 < \rho < 0.9
  • 0x,y10 \leq x,y \leq 1
  • 对于 30% 的数据,n=3n=3
  • 对于 60% 的数据,n100n \leq 100
  • 对于 100% 的数据,n100000n \leq 100000n100000\sum n \leq 100000
  • 数据保证能构成凸多边形,且多边形上相邻两点之间的距离不小于 101010^{-10},且多边形的面积不小于 10410^{-4}
  • 数据保证唯一解。