追向匀速移动目标时怎样求最早相遇时间:机制演算第05例

  • 2026-11-11
  • 1

把移动标记直接朝目标当前的位置发出,通常会落在目标身后。若目标保持匀速而标记可自由选择方向,可以先求一个双方同时到达的位置。

标记从原点出发,速度大小固定为s,目标初始位置为r、速度为v。相遇时间t须满足目标位置r加vt的长度等于st;平方后得到二次方程,取所有正实数解中最小的一个。

本例的输入和输出

八组独立实验,每组给出目标初始横纵坐标、目标速度和标记固定速度。

输入 | 方程系数A/B/C | 最早正时间 | 相遇位置 {'r': [2, -6], 'v': [0, 0], 'speed': 2} | -4/0/40 | 3.162278 | [2.0, -6.0] {'r': [2, 0], 'v': [-8, 0], 'speed': 8} | 0/-32/4 | 0.125 | [1.0, 0.0] {'r': [10, 0], 'v': [6, 0], 'speed': 4} | 20/120/100 | 无解 | 无 {'r': [1, 6], 'v': [-2, -5], 'speed': 5} | 4/-64/37 | 0.600676 | [-0.201351, 2.996621] {'r': [6, -5], 'v': [5, -3], 'speed': 7} | -15/90/61 | 6.614784 | [39.073922, -24.844353] {'r': [5, 3], 'v': [0, -4], 'speed': 3} | 7/-24/34 | 无解 | 无 {'r': [12, 3], 'v': [-1, -3], 'speed': 5} | -15/-42/153 | 2.087119 | [9.912881, -3.261357] {'r': [11, -2], 'v': [-1, 0], 'speed': 3} | -8/-22/125 | 2.810167 | [8.189833, -2.0]

表格中的编号只标识当前例子的元素,不应把对象身份、数组下标与计算数值混为一谈。阅读时先核对输入和边界,再沿记录检查每一步;空结果表示规则下没有可用项,并不是默认返回数值零。

复核与适用条件

把求出的时间重新代回位置公式,并比较目标距离与标记可走距离。没有正实数解时,在这些假设下无法相遇;二次项恰好为零时应按一次方程处理,不能继续除以零。

本例不包含转向速度限制、加速、障碍或目标改变方向,数值结果不是任意游戏里的通用追踪方案。时间与速度使用统一单位,表格小数只为阅读取六位,实际验算保留更多精度。

练习时先独立复算一小段,再检查整体结果是否满足文中条件。遇到差异应保留中间记录并定位第一处不一致,而不是只调整最后答案。更换输入或操作规则后,需要重新计算,原记录只对这一例负责。