9225: 车轮轴迹

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题目描述

栋栋每天骑自行车回家需要经过一条狭长的林荫道。道路由于年久失修,变得非常不平整。虽然栋栋每次都很颠簸,但他仍把骑车经过林荫道当成一种乐趣。 由于颠簸,栋栋骑车回家的路径是一条上下起伏的曲线,栋栋想知道,他回家的这条曲线的长度究竟是多长呢?更准确的,栋栋想知道从林荫道的起点到林荫道的终点,他的车前轮的轴(圆心)经过的路径的长度。 栋栋对路面进行了测量。他把道路简化成一条条长短不等的直线段,这些直线段首尾相连,且位于同一平面内。并在该平面内建立了一个直角坐标系,把所有线段的端点坐标都计算好。 假设栋栋的自行车在行进的过程中前轮一直是贴着路面前进的。 ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/1vb89irr.png) 图 $1$ 给出了一个简单的路面的例子,其中蓝色实线为路面,红色虚线为车轮轴经过的路径。在这个例子中,栋栋的前轮轴从 $A$ 点出发,水平走到 $B$ 点,然后绕着地面的 $F$ 点到 $C$ 点(绕出一个圆弧),再沿直线下坡到 $D$ 点,最后水平走到 $E$ 点,在这个图中地面的坐标依次为:$(0,0),(2,0),(4,-1),(6,-1)$,前轮半径为 $1.50$,前轮轴前进的距离依次为: $AB=2.0000$;弧长 $BC=0.6955$;$CD=1.8820$;$DE=1.6459$。 总长度为 $6.2233$。 ![](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/z166vjw7.png) 图 $2$ 给出了一个较为复杂的路面的例子,在这个例子中,车轮在第一个下坡还没下完时($D$ 点)就开始上坡了,之后在坡的顶点要从 $E$ 绕一个较大的圆弧到 $F$ 点。这个图中前轮的半径为 $1$,每一段的长度依次为: $AB=3.0000$;弧长 $BC=0.9828$;$CD=1.1913$;$DE=2.6848$;弧长 $EF=2.6224$;$FG=2.4415$;$GH=2.2792$。 总长度为 $15.2021$。 现在给出了车轮的半径和路面的描述,请求出车轮轴轨迹的总长度。

输入格式

输入的第一行包含一个整数 $n$ 和一个实数 $r$,用一个空格分隔,表示描述路面的坐标点数和车轮的半径。 接下来 $n$ 行,每个包含两个实数,其中第 $i$ 行的两个实数 $x_i,y_i$ 表示描述路面的第 $i$ 个点的坐标。 路面定义为所有路面坐标点顺次连接起来的折线。给定的路面的一定满足以下性质: * 第一个坐标点一定是 $(0,0)$; * 第一个点和第二个点的纵坐标相同; * 倒数第一个点和倒数第二个点的纵坐标相同; * 第一个点和第二个点的距离不少于车轮半径; * 倒数第一个点和倒数第二个点的的距离不少于车轮半径; * 后一个坐标点的横坐标大于前一个坐标点的横坐标,即对于所有的 $i$,$x_{i+1}>x_i$。

输出格式

输出一个实数,四舍五入保留两个小数,表示车轮轴经过的总长度。 你的结果必须和参考答案一模一样才能得分。数据保证答案精确值的小数点后第三位不是 $4$ 或 $5$。

输入样例 复制

4 1.50
0.00 0.00
2.00 0.00
4.00 -1.00
6.00 -1.00

输出样例 复制

6.22

数据范围与提示

对于 $20\%$ 的数据,$n=4$; 对于 $40\%$ 的数据,$n \le 10$; 对于 $100\%$ 的数据,$4 \le n \le 100$,$0.5 \le r \le 20.0$,$x_i \le 2000.0$,$-2000.0 \le y_i \le 2000.0$。 时限 1 秒, 64M。蓝桥杯 2013 年第四届国赛