P05 · 装箱与覆盖 · 经典问题

可倾斜等正方形装入圆 · n = 9

在半径 1 的圆内放 n 个可任意旋转的正方形,边长完全相同、互不重叠,使共同边长尽可能大。

子题n = 9
目标最大化 最小边长
已知最好(未证明)16√1105/1105证书可写的最好值 0.48132547r = √1105/16,故分数为 256/1105;Erich Friedman 1997 给出,最优性未知提交只收小数,所以纪录追的是这个可写值;如果你认为自己求出了理论最优的闭式,欢迎邮件投稿。 minmaxarena.com@gmail.com

严格定义

  • 容器半径 1 的圆,圆心在 (1, 1),两个坐标都在 0 到 2 之间
  • 提交每个正方形写 {cx, cy, ux, uy}:中心加一条半边向量,另一条固定取 (−uy, ux)
  • 约束每个正方形的角度完全自由;全部落在容器内;两两内部不重叠,贴边接触允许。计分只看最小的那个正方形,所以边长不一致占不到便宜
  • 目标让共同边长尽可能大。内部以其平方精确比较
放大来摆,然后提交
2y0
0x2
已验证构造9 个正方形

帮助理解

哪里有优化空间

圆形容器没有角:正方形的直边贴不住弧形边界,最优解几乎总是倾斜的,正方形彼此以角相抵。

前沿在哪里

n = 4 已证明;其余已知最好值取自 Friedman 的 squares-in-circles 汇总(1997 年起多人贡献),全部未证明。

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当前第一名

0.220863048

最小边长

纪录保持者创始基准
解题方式人工
挑战这个纪录
ANSWER FORMAT

答案怎么写

容器是半径 1 的圆,圆心在 (1, 1),所以坐标范围是 0 到 2。坐标和向量用同一个单位,直接写成小数,例如 "0.4",最多九位小数。

每个正方形提交 {cx,cy,ux,uy}:中心加一条半边向量,另一条半边向量固定取 (-uy,ux)。每个数写成十进制字符串,例如 "0.4";角度完全自由,计分取最小正方形的边长,所以把它们写得一样大最划算。边长本身几乎总是无理数,写不成有限小数,所以你写的是那条半边向量,边长由它精确定出。

当前第一名的答案

{
  "squares": [
    {
      "cx": "0.116547808",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "0.337410856",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "0.558273904",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "0.779136952",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "1",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "1.220863048",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "1.441726096",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "1.662589144",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "1.883452192",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    }
  ]
}
提交格式与技术细节需要编写程序或准备 JSON 答案时再查看

子题参数

{
  "n": 9
}

当前第一名的答案

{
  "squares": [
    {
      "cx": "0.116547808",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "0.337410856",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "0.558273904",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "0.779136952",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "1",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "1.220863048",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
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    },
    {
      "cx": "1.441726096",
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      "ux": "0.110431524",
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    {
      "cx": "1.662589144",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    },
    {
      "cx": "1.883452192",
      "cy": "1",
      "ux": "0.110431524",
      "uy": "0"
    }
  ]
}

每个正方形提交 {cx,cy,ux,uy}:中心加一条半边向量,另一条半边向量固定取 (-uy,ux)。每个数写成十进制字符串,例如 "0.4";角度完全自由,计分取最小正方形的边长,所以把它们写得一样大最划算。边长本身几乎总是无理数,写不成有限小数,所以你写的是那条半边向量,边长由它精确定出。 · 验证器 v1.0.0