2026-07-29:三角形的内角度数。用go语言,输入是一个包含三个正整数的数组,代表三条边的长度。需要判断这三条边能否组成一个面积大于零的三角形。如果可以,就计算出这个三角形的三个内角,单位用度,并把它们从小到大排好,作为三个浮点数返回;如果不能组成这样的三角形,就返回一个空数组。最终结果的精度要求是,与标准答案的误差不超过 10⁻⁵ 即可。
sides.length == 3。
1 <= sides[i] <= 1000。
输入: sides = [3,4,5]。
输出: [36.86990,53.13010,90.00000]。
解释:
边长为 3、4、5 时,可以构成一个直角三角形。该三角形的三个内角分别约为 36.869897646°、53.130102354° 和 90°。
题目来自力扣3899。
大体过程 第一步:边长排序
• 接收一个包含三个正整数的数组
• 将这三个数按照从小到大进行排序
• 排序后得到 a ≤ b ≤ c,其中 a 是最短边,c 是最长边
• 根据三角形的基本性质:任意两边之和大于第三边
• 由于已经排序,只需要检查最短的两条边之和是否大于最长边,即
a + b > c• 如果
a + b ≤ c,说明无法构成三角形(退化或不存在),直接返回空数组• 如果
a + b > c,继续执行后续计算
• 使用余弦定理计算角度,余弦定理公式:
cos(A) = (b² + c² - a²) / (2bc),其中 A 是边 a 所对的角• 先计算角 A(最短边 a 对应的角):
• 分子:
b² + c² - a²• 分母:
2 × b × c• 将分子除以分母,得到余弦值
• 用反余弦函数
acos得到弧度值• 乘以
180/π转换为度数
• 再计算角 B(中间边 b 对应的角):
• 分子:
a² + c² - b²• 分母:
2 × a × c• 同样用反余弦函数转换后乘以
180/π
• 角 C(最长边 c 对应的角)无需再用余弦定理:
• 因为三角形内角和为 180 度
• 所以
C = 180 - A - B
• 按照
[A, B, C]的顺序返回三个角度• 因为排序保证了 a ≤ b ≤ c,根据"大边对大角"原理,对应的角度满足 A ≤ B ≤ C,天然就是非递减顺序
• 返回包含三个浮点数的数组
1.排序:得到 a=3, b=4, c=5
2.判断:3+4=7 > 5,可以构成三角形
3.计算角 A(3 对应的角):
• cos(A) = (4² + 5² - 3²) / (2×4×5) = (16+25-9)/40 = 32/40 = 0.8
• A = arccos(0.8) × 180/π ≈ 36.869897646°
4.计算角 B(4 对应的角):
• cos(B) = (3² + 5² - 4²) / (2×3×5) = (9+25-16)/30 = 18/30 = 0.6
• B = arccos(0.6) × 180/π ≈ 53.130102354°
5.计算角 C:C = 180 - 36.869897646 - 53.130102354 = 90°
6.返回:[36.869897646, 53.130102354, 90]
复杂度分析
•时间复杂度:O(1)
• 排序操作对固定 3 个元素进行,可视为常数时间
• 余弦定理计算也是常数次数学运算
• 整体不随输入规模变化
•额外空间复杂度:O(1)
• 只使用了少量固定数量的变量(a、b、c、A、B、C 等)
• 返回的数组大小固定为 3
• 没有使用随输入规模增长的额外数据结构
package main
import (
"fmt"
"math"
"slices"
)
func internalAngles(sides []int) []float64 {
slices.Sort(sides)
a, b, c := sides[0], sides[1], sides[2]
if a+b <= c {
return nil
}
const rad = 180 / math.Pi
A := math.Acos(float64(b*b+c*c-a*a)/float64(b*c*2)) * rad
B := math.Acos(float64(a*a+c*c-b*b)/float64(a*c*2)) * rad
return []float64{A, B, 180 - A - B} // 小边对小角
}func main() {
sides := []int{3, 4, 5}
result := internalAngles(sides)
fmt.Println(result)
}
Python完整代码如下:
# -*-coding:utf-8-*-
import math
def internal_angles(sides):
# 对边长排序
sides.sort()
a, b, c = sides[0], sides[1], sides[2]
# 三角形不等式:两边之和必须大于第三边
if a + b <= c:
return []
# 弧度转角度系数
rad_to_deg = 180.0 / math.pi
# 使用余弦定理计算角 A(对应边 a)和角 B(对应边 b)
# 注意:因为 a <= b <= c,所以 A <= B <= C,天然满足非递减顺序
A = math.acos((b*b + c*c - a*a) / (2.0 * b * c)) * rad_to_deg
B = math.acos((a*a + c*c - b*b) / (2.0 * a * c)) * rad_to_deg
# 第三个角通过三角形内角和 180 度得到
C = 180.0 - A - B
return [A, B, C]# 测试
if __name__ == "__main__":
sides = [3, 4, 5]
result = internal_angles(sides)
print(result)
C++完整代码如下:
#include
#include
#include
#include
std::vector internalAngles(std::vector sides) {
// 对边长排序
std::sort(sides.begin(), sides.end());
int a = sides[0], b = sides[1], c = sides[2];
// 三角形不等式:两边之和必须大于第三边
if (a + b <= c) {
return {};
}
// 弧度转角度系数
const double rad_to_deg = 180.0 / M_PI;
// 使用余弦定理计算角 A(对应边 a)和角 B(对应边 b)
// 因为 a <= b <= c,所以 A <= B <= C,天然满足非递减顺序
double A = acos((b*b + c*c - a*a) / (2.0 * b * c)) * rad_to_deg;
double B = acos((a*a + c*c - b*b) / (2.0 * a * c)) * rad_to_deg;
// 第三个角通过三角形内角和 180 度得到
double C = 180.0 - A - B;
return {A, B, C};
}
int main() {
std::vector sides = {3, 4, 5};
std::vector result = internalAngles(sides);
// 输出结果
for (double angle : result) {
std::cout << angle << " ";
}
std::cout << std::endl;return 0;
}
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