#jIANZHIlydlt20x2302. 生日蛋糕

生日蛋糕

题目描述

7 月 17 日是 Mr.W 的生日,ACM-THU 为此要制作一个体积为 NπN\piMM 层生日蛋糕,每层都是一个圆柱体。

设从下往上数第 ii 层蛋糕是半径为 RiR_i,高度为 HiH_i 的圆柱。

i<Mi<M 时,要求 Ri>Ri+1R_i > R_{i+1}Hi>Hi+1H_i > H_{i+1}

由于要在蛋糕上抹奶油,为尽可能节约经费,我们希望蛋糕外表面(最下一层的下底面除外)的面积 QQ 最小。

Q=SπQ = S\pi,请编程对给出的 NNMM,找出蛋糕的制作方案(适当的 RiR_iHiH_i 的值),使 SS 最小。

QQ 外,以上所有数据皆为正整数。

输入格式

输入包含两行,第一行为整数 NN,表示待制作的蛋糕的体积为 NπN\pi

第二行为整数 MM,表示蛋糕的层数为 MM

输出格式

输出仅一行,是一个正整数 SS(若无解则 S=0S=0)。

样例

输入样例:

100
2

输出样例:

68

样例解释

N=100,M=2N=100, M=2

可以设计一个两层蛋糕:

  • 第一层:R1=5,H1=1R_1=5, H_1=1,体积 V1=πR12H1=25πV_1 = \pi R_1^2 H_1 = 25\pi
  • 第二层:R2=2,H2=5R_2=2, H_2=5,体积 V2=πR22H2=20πV_2 = \pi R_2^2 H_2 = 20\pi 总体积 45π45\pi,不足 100,所以不成立。

需要更合理的组合。
实际上最优解为:

  • 第一层:R1=3,H1=8R_1=3, H_1=8,体积 72π72\pi
  • 第二层:R2=2,H2=7R_2=2, H_2=7,体积 28π28\pi100π100\pi,侧面积 $2\pi R_1 H_1 + 2\pi R_2 H_2 = 48\pi + 28\pi = 76\pi$,加上第二层上表面 πR22=4π\pi R_2^2 = 4\pi,总 80π80\pi,但去掉最下层下底面积?题目要求外表面(最下一层的下底面除外)的面积最小,所以不包含最下层下底面积。
    计算侧面积 76π76\pi 加上第二层上表面 πR22=4π\pi R_2^2 = 4\pi,共 80π80\pi,与 68 不符,说明 68 有另外的组合。

实际上样例输出 68 对应:
R1=4,H1=4,V1=64πR_1=4, H_1=4, V_1=64\pi
R2=3,H2=4,V2=36πR_2=3, H_2=4, V_2=36\pi
100π100\pi,侧面积 2π(4×4+3×4)=56π2\pi(4\times4 + 3\times4) = 56\pi,加上第二层上表面 9π9\pi,共 65π65\pi,还是不是 68。

因此需要严格搜索所有可能方案。

数据范围

  • 1N100001 \le N \le 10000
  • 1M201 \le M \le 20

时空限制

  • 时间限制:1 秒
  • 空间限制:64 MB