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식민지 개척

시간 제한1초메모리 제한1024 MB

요약
모든 원이 서로 외접해야 할 때 기지의 넓이를 구하고, N이 3이면 세 원에 모두 접하는 네 번째 원의 반지름을 구하는 문제입니다.
난이도

보통10점 중 5점

유형
기하, 수학
정답자
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문제

아주 먼 은하의 매우 외딴 행성에 사람이 너무 많아져서 식민지를 개척하기로 했다. 사람들은 고민하지 않고 가장 가까운 위성인 달을 첫 번째 대상으로 골랐다.

거대한 셔틀로 NN개의 자율 모듈을 달에 실어 날라 사람들을 살게 했다. 각 모듈은 반지름이 RiR_i인 원 모양의 생체 유리 돔이다. 그런데 모듈들은 완전히 자율적이지 않아서 통로로 서로 연결해야 했다. 통로는 두 돔이 바짝 붙어 있을 때, 즉 경계 원이 바깥쪽에서 서로 접할 때만 만들 수 있다.

우주인들은 달 기지를 짓고자 한다. 어떤 두 돔 사이에도 통로가 있도록 모듈을 배치하고, 완성된 기지의 넓이를 구해야 한다. 기지의 넓이는 모듈 아래 면적뿐 아니라, 돔을 지나지 않고는 들어갈 수 없는 영역까지 포함한다.

그림에서 모듈은 원으로, 기지의 넓이는 회색으로, 통로는 파란 선분으로, 새로 추가할 모듈은 빨간색으로 나타냈다.

정착은 여러 해 동안 이어졌다. 그러자 옛 행성에서처럼 달에도 자리가 부족해졌다. 사람들은 기지를 증축하기로 했다. 모듈 세 개로 이루어진 기지에는 나머지 세 모듈 사이에 들어갈 만큼 작은 네 번째 모듈을 추가한다. 새 모듈은 세 모듈 모두에 바짝 붙어 있어야 하며, 그래야 새 통로를 만들 수 있다. M공장에서 이 돔을 만들려면 네 번째 돔의 반지름이 필요하다.

입력

첫 줄에 돔의 개수 NN이 주어진다 (1≤N≤10001 \le N \le 1000). 다음 줄에는 NN개의 돔 반지름이 정수로 주어진다. 각 반지름은 1000 이하의 자연수이다. N=3N = 3이면 마지막 줄에 'INSERT'라는 단어가 함께 주어질 수 있다.

출력

요구한 대로 기지를 만들 수 없으면 −1-1을 출력한다. 그렇지 않으면 기지의 넓이를 출력한다. N=3N = 3이고 마지막 입력 줄에 'INSERT'가 있었다면, 다음 줄에 네 번째 돔의 반지름을 출력한다. 절대 오차 또는 상대 오차가 10−610^{-6}을 넘지 않으면 정답으로 인정한다.

예제3

  1. 예제 1

    입력
    3
    1 2 3
    
    예상 출력
    44.4465535613
    
  2. 예제 2

    입력
    4
    12 1 12 3
    
    예상 출력
    940.0432014879
    
  3. 예제 3

    입력
    3
    2 8 8
    INSERT
    
    예상 출력
    417.7969784391
    0.6666666667