#P16317. [ICPC 2023 Jinan R] 计算智能
[ICPC 2023 Jinan R] 计算智能
题目描述
给定两条二维笛卡尔平面上的线段,您需要从每条线段上等概率随机选择一个点,并计算两点之间欧氏距离的期望值。
输入格式
有多组测试数据。第一行输入一个整数 ()表示测试数据组数,对于每组测试数据:
第一行输入四个整数 ,, 和 ()表示第一条线段的两个端点是 和 。
第二行输入四个整数 ,, 和 ()表示第二条线段的两个端点是 和 。
保证两条线段的长度均为正数。
输出格式
每组数据输出一行一个数,表示两个随机选择的点之间距离的期望值。
如果相对误差或绝对误差不超过 ,您的答案将被接受。具体来说,设您的答案为 ,裁判的答案为 ,当且仅当 时,您的答案将被接受。
3
0 0 1 0
0 0 1 0
0 0 1 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 1 1 1
0.333333333333333333
0.765195716464212691
1.076635732895178009
提示
感谢“计算智能”,我们可知:
对于第一组样例数据,距离的期望值为
$$\int_{0}^{1} \int_{0}^{1} |x_0 - x_1| \,\mathrm{d}x_0 \,\mathrm{d}x_1 = \frac{1}{3} \approx 0.333333333333333333;$$对于第二组样例数据,距离的期望值为
$$\int_{0}^{1} \int_{0}^{1} \sqrt{x^2+y^2} \,\mathrm{d}x \,\mathrm{d}y = \frac{\sqrt{2}+\ln(1+\sqrt{2})}{3} \approx 0.765195716464212691;$$对于第三组样例数据,距离的期望值为
$$\int_{0}^{1} \int_{0}^{1} \sqrt{(x_0-x_1)^2+1} \,\mathrm{d}x_0 \,\mathrm{d}x_1 = \frac{2-\sqrt{2}+3\ln(1+\sqrt{2})}{3} \approx 1.076635732895178009.$$