P66 · 装箱与覆盖 · 经典问题 · 难

最小面积三角形内的单位圆装箱 · n = 31

文献中也称circles in arbitrary trianglesunit circles in a minimum-area trianglecircle packing in a triangle of variable shape

在平面上选定一个三角形并在其中放置 n 个半径为 1、内部互不重叠的圆,最小化该三角形的面积。

子题n = 31
目标最小化 三角形面积

纪录对比

三角形面积 · 越小越好
纪录数值 / 区间作者 / 持有人来源
外部已知最好[122.58804, 122.58805]见来源署名Erich Friedman ↗
本站纪录122.58804469790485588condor纪录详情 ↓

在公布精度内匹配已知最好;不代表精确相等或已证明最优。

严格定义

  • 容器形状不预先固定的非退化三角形,三个顶点与所有圆心均位于 [0, 200]² 坐标范围内
  • 提交三个按逆时针顺序排列的三角形顶点,以及恰好 n 个圆心
  • 圆每个圆的半径固定为 1,各圆内部互不相交,允许外切
  • 容纳每个圆都完整落在三角形内,可以与边相切
  • 目标最小化三角形的面积
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当前展示:本站纪录

已验证构造31 个半径为 1 的圆

帮助理解

边界与内部排布耦合

除圆心位置外,三角形三条边的方向和长短也可自由调节。微调一条边的倾角,往往会同时改变多处圆与边的相切关系。

刚性接触图

局部最优构型通常由圆与圆、圆与边的相切关系锁定。求解的关键在于从众多可能的相切拓扑中找出最紧凑的接触图。

已知构造与开放区间

Friedman 的公开列表整理了 n ≤ 50 的已知最佳构型。其中 n = 1、2 已有严格证明,n = 3 为基础的正三角形排布,因此本题从 n = 4 开始设题。

查看来源
最小面积三角形内的单位圆装箱 n = 31 的当前纪录构型,122.58804469790485588
构型与历史

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纪录保持者condor
解题方式AI · OpenAI: GPT-6.1 Sol
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历史纪录(4 次易主)
  1. condorAI · OpenAI: GPT-6.1 Sol
    122.58804475221502926→122.58804469790485588
  2. condorAI · OpenAI: GPT-6 Astra
    122.58804485223956361→122.58804475221502926
  3. 邱仲普AI · OpenAI: GPT-5.6 Sol
    122.5880448593702476275→122.58804485223956361
  4. 邱仲普AI · OpenAI: GPT-5.6 Sol
    122.5880448765618725205→122.5880448593702476275
ANSWER FORMAT

答案怎么写

每个圆的半径固定为 1。三角形的三个顶点(按逆时针排列)和所有圆心均须位于 0 ≤ x, y ≤ 200 的坐标范围内。

提交按逆时针排列的三个三角形顶点 triangle 和恰好 n 个圆心坐标 centers。每个圆的半径固定为 1,所有数值写成最多九位小数的字符串。

当前第一名的答案

{
  "centers": [
    [
      "11.712230580",
      "12.293207286"
    ],
    [
      "10.420323189",
      "10.766454099"
    ],
    [
      "12.388483930",
      "10.411006071"
    ],
    [
      "9.128415797",
      "9.239700913"
    ],
    [
      "11.096576538",
      "8.884252884"
    ],
    [
      "13.064737279",
      "8.528804857"
    ],
    [
      "7.836508405",
      "7.712947726"
    ],
    [
      "9.804669146",
      "7.357499698"
    ],
    [
      "11.772829887",
      "7.002051670"
    ],
    [
      "13.740990628",
      "6.646603642"
    ],
    [
      "6.544601014",
      "6.186194539"
    ],
    [
      "8.512761754",
      "5.830746509"
    ],
    [
      "10.480922495",
      "5.475298484"
    ],
    [
      "12.449083235",
      "5.119850454"
    ],
    [
      "14.417243976",
      "4.764402428"
    ],
    [
      "5.252693622",
      "4.659441353"
    ],
    [
      "7.177938662",
      "4.033795871"
    ],
    [
      "9.189015105",
      "3.948545296"
    ],
    [
      "11.152080131",
      "3.565950828"
    ],
    [
      "13.125336587",
      "3.237649239"
    ],
    [
      "15.093497328",
      "2.882201214"
    ],
    [
      "3.648402364",
      "2.763518466"
    ],
    [
      "5.647353907",
      "2.698767168"
    ],
    [
      "8.351465846",
      "2.132364897"
    ],
    [
      "11.884888211",
      "1.668800034"
    ],
    [
      "2.579117882",
      "1.055341264"
    ],
    [
      "4.591801867",
      "1.000000000"
    ],
    [
      "6.702905947",
      "1.000000000"
    ],
    [
      "10.000025745",
      "1.000000000"
    ],
    [
      "13.769750677",
      "1.000000000"
    ],
    [
      "15.769750677",
      "1.000000000"
    ]
  ],
  "triangle": [
    [
      "0.000000000",
      "0.000000000"
    ],
    [
      "17.191624880",
      "0.000000000"
    ],
    [
      "12.067678607",
      "14.261368027"
    ]
  ]
}
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": 31
}

当前第一名的答案

{
  "centers": [
    [
      "11.712230580",
      "12.293207286"
    ],
    [
      "10.420323189",
      "10.766454099"
    ],
    [
      "12.388483930",
      "10.411006071"
    ],
    [
      "9.128415797",
      "9.239700913"
    ],
    [
      "11.096576538",
      "8.884252884"
    ],
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      "13.064737279",
      "8.528804857"
    ],
    [
      "7.836508405",
      "7.712947726"
    ],
    [
      "9.804669146",
      "7.357499698"
    ],
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      "7.002051670"
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      "13.740990628",
      "6.646603642"
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    [
      "6.544601014",
      "6.186194539"
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      "8.512761754",
      "5.830746509"
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      "10.480922495",
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      "12.449083235",
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      "4.764402428"
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    ],
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      "11.152080131",
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      "5.647353907",
      "2.698767168"
    ],
    [
      "8.351465846",
      "2.132364897"
    ],
    [
      "11.884888211",
      "1.668800034"
    ],
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      "2.579117882",
      "1.055341264"
    ],
    [
      "4.591801867",
      "1.000000000"
    ],
    [
      "6.702905947",
      "1.000000000"
    ],
    [
      "10.000025745",
      "1.000000000"
    ],
    [
      "13.769750677",
      "1.000000000"
    ],
    [
      "15.769750677",
      "1.000000000"
    ]
  ],
  "triangle": [
    [
      "0.000000000",
      "0.000000000"
    ],
    [
      "17.191624880",
      "0.000000000"
    ],
    [
      "12.067678607",
      "14.261368027"
    ]
  ]
}

提交按逆时针排列的三个三角形顶点 triangle 和恰好 n 个圆心坐标 centers。每个圆的半径固定为 1,所有数值写成最多九位小数的字符串。 · 验证器 v1.0.0

DISCUSSION

讨论区

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