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 Nπ 的 M 层生日蛋糕,每层都是一个圆柱体。
设从下往上数第 i 层蛋糕是半径为 Ri,高度为 Hi 的圆柱。
当 i<M 时,要求 Ri>Ri+1 且 Hi>Hi+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 Q 最小。
令 Q=Sπ,请编程对给出的 N 和 M,找出蛋糕的制作方案(适当的 Ri 和 Hi 的值),使 S 最小。
除 Q 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 N,表示待制作的蛋糕的体积为 Nπ。
第二行为整数 M,表示蛋糕的层数为 M。
输出格式
输出仅一行,是一个正整数 S(若无解则 S=0)。
样例
输入样例:
100
2
输出样例:
68
样例解释
N=100,M=2
可以设计一个两层蛋糕:
- 第一层:R1=5,H1=1,体积 V1=πR12H1=25π
- 第二层:R2=2,H2=5,体积 V2=πR22H2=20π
总体积 45π,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=8,体积 72π
- 第二层:R2=2,H2=7,体积 28π
总 100π,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,总 80π,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 76π 加上第二层上表面 πR22=4π,共 80π,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=64π
R2=3,H2=4,V2=36π
总 100π,侧面积 2π(4×4+3×4)=56π,加上第二层上表面 9π,共 65π,还是不是 68。
因此需要严格搜索所有可能方案。
数据范围
- 1≤N≤10000
- 1≤M≤20
时空限制