#P10003. [集训队互测 2023] 傅里叶与交通系统

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[集训队互测 2023] 傅里叶与交通系统

题目背景

傅里叶荣升巴黎市交通部长。新官上任三把火,傅里叶决定重构巴黎市的交通系统。

题目描述

巴黎市的地图可以看成一个无限大的二维平面。傅里叶在上面修建了 nn 条传送带:第 ii 条传送带修建于 x[pi1,pi),yRx\in[p_{i-1},p_i),y\in\mathbb R 的区域中。对于 x<p0x<p_0 或者 xpnx\geq p_n 的部分,傅里叶没有修建传送带。

当一个人处于第 ii 个传送带的区域内时,他会受传送带影响强制以 viv_i 单位长度每秒的速度向 yy 坐标增加的方向移动。viv_i 可能为负,此时其 yy 坐标会以相应的速度减小。

在位于未修建传送带的区域上时,yy 坐标不会受到传送带的影响。

除了受传送带带动以外,这个人自己也可以移动。为了避免在速度不同的传送带间移动时出现跌倒事故,傅里叶委托麦克斯韦设计了脚底附有钢板的鞋子,并且在传送带上安装了强力磁铁。穿上这种鞋子后,你将只能 沿着与某条坐标轴平行,可能与坐标轴同向或反向 的方向,以不超过 VV 单位长度每秒的速度移动。有了这种鞋子,在从一个传送带移动到另一个传送带时,先前的速度不会被继承,这个人将立刻按照新传送带的移动速度来移动(自然,自身的移动还是可以同步进行的)。

个人的运动与传送带的运动是叠加的

在任意时刻,这个人都可以自由调整其运动的速率、方向;可以通过不断在极小间隔内切换方向以达到近似斜向移动的效果,甚至动态调整速率、方向达成近似曲线运动的效果;但是其任意时刻都只能有平行于坐标轴、不超过 VV 的瞬时速率。

就算在没有铺设传送带的位置上,这个人仍然可以靠他的自由意志移动,不过还是只能沿坐标轴方向以不超过 VV 单位长度每秒移动(问就是麦克斯韦的靴子已经成为概念级装备了)。

现在,傅里叶想知道他的交通系统究竟有多么伟大。因此,他向你提出了 qq 组询问,每次询问如果有一个人要从 (x1,y1)(x_1,y_1) 走到 (x2,y2)(x_2,y_2),最少需要多少时间。因为傅里叶是唯一真神,所以他当然不会设计一个有缺陷的交通系统,因此所有的 viv_i 的绝对值均严格小于 VV,进而总是可以从一个位置走到另一处。(虽然这将会导致就算在最优情况下,通过传送带系统到达目的地的时间也无法小于原本的一半,更多的时候反倒更慢了,但是谁让他是交通部长,而你只是他手下的一个雇员呢?)

输入格式

第一行三个整数 n,q,Vn,q,V,表示传送带数目、询问个数以及人的移动速度。

下一行 n+1n+1 个整数 p0,p1,,pnp_0,p_1,\dots,p_n,表示传送带的边界信息。

下一行 nn 个整数 v1,v2,,vnv_1,v_2,\dots,v_n,表示每个传送带的速率。

接下来 qq 行,每行四个整数 x1,y1,x2,y2x_1,y_1,x_2,y_2,表示此次询问的起讫点。

输出格式

对于每次询问,输出一行一个实数,表示此次移动所需的最小时长,单位为秒。你需要保证输出与标准答案的相对或绝对误差不超过 10510^{-5}

  • 如果你怀疑你的代码中出现了较大的精度误差,可以尝试使用更多整数和分数以规避浮点数运算,从而减少误差。
1 2 10
-5 5
5
-10 -20 10 20
10 20 -10 -20
4.3333333333
6.5
1 4 10
-5 5
5
10 -10 10 10
10 10 10 -10
10 -50 10 50
10 50 10 -50
2
2
7.6666666667
10
5 5 10
-10 -5 0 5 10 15
9 -4 7 -6 2
-1 0 -9 -100
-7 0 7 10
9 0 -3 20
12 0 -17 -30
2 0 19 39
8.085714
1.815789
2.382353
4.987500
3.988235

提示

样例 #4,#5 详见附件。


样例 #1 的解释:

第一问中,上图是一种极优的行走方式。蓝色区域是传送带所在区域,在其上时我们以 (3,12)(3,12) 每秒的速度移动(其中自身移动的速度是 (3,7)(3,7),也即可以看作是三成时间沿着 xx 轴正方向、七成时间沿着 yy 轴正方向移动;在极短时间内不停切换,可以达成如上图中斜线行走的效果;(3,7)(3,7) 的自身行走与 (0,5)(0,5) 的传送带运转叠加成为 (3,12)(3,12) 的速度向量)。

第二问中,上图是一种极优的行走方案。

需要注意的是,这两问中能达成最少时间的行走方案不止图中给出的两种。

对于所有数据,均满足 n,q1.5×105n,q\leq1.5\times10^5,$-5\times10^5\leq p_0<p_1<p_2<\dots<p_n\leq5\times10^5$,x1,y1,x2,y25×105 |x_1|,|y_1|,|x_2|,|y_2|\leq5\times10^50vi<V5×1050\leq|v_i|<V\leq5\times10^5


  • Subtask 1(5 分):保证 n=0n=0
  • Subtask 2(10 分):保证 n,q1000n,q\leq1000
  • Subtask 3(10 分):保证对于所有询问,x1=p0,x2=pnx_1=p_0,x_2=p_n
  • Subtask 4(10 分):保证所有询问的 x1x_1 全都相等,所有询问的 x2x_2 全都相等(但不保证 x1=x2x_1=x_2)。
  • Subtask 5(15 分):保证 viv_i 单调不降,且询问的 x1x2x_1\leq x_2
  • Subtask 6(15 分):保证存在 ii 使得 pi=x1=x2p_i=x_1=x_2。(但并不保证所有询问的 ii 都相同)
  • Subtask 7(15 分):保证除 n,q,Vn,q,V 外,其它值都在合法范围内独立随机得到(pp 的随机方式是随机 n+1n+1 个不等的 [5×105,5×105][-5\times10^5,5\times10^5] 中的值并排序)。
  • Subtask 8(15 分):保证 n,q5×104n,q\leq5\times10^4
  • Subtask 9(10 分):无特殊限制。