假设平面上有一些点,过某些点作一个多边形,使这个多边形能把所有点都“包”起来。当这个多边形是凸多边形的时候,我们就叫它“凸包”。
今天写如何用蛮力解决凸包问题。
凸包有一个重要性质:如果点集中两个点的连线属于凸多边形的边,当且仅当点集中其余的点都在这两个点连线的同一侧。
因此蛮力法的思想便是对每一对顶点进行遍历,判断其他点是否都在两个点连线的一侧,(也有可能在线上),如果是,则这两个点是凸包的两个顶点。
在平面上,创过两个点(x1,y1),(x2,y2)的直线是由下面的方程定义的:
aX+bY=c (其中 a=y2-y1,b=x1-x2,c=x1y2-y1x2)
附测试程序如下:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct lista{ int x; int y; int flag; }Tubao; typedef struct { Tubao a[10]; int len; }point; point p; void init() { int i=0,n; printf("请输入要输入的点的个数\n"); scanf("%d",&n); for(i=0;i<n;i++) { printf("请输入第%d点的横纵坐标\n",i+1); scanf("%d%d",&p.a[i].x,&p.a[i].y); p.len++; } } void print() { int i; for(i=0;i<p.len;i++) { printf("%5d%5d%5d\n",p.a[i].x,p.a[i].y,p.a[i].flag); } } void ConvexHull() { int i,j,k; int a,b,c; int sign1,sign2; for(i=0;i<p.len;i++) { for(j=i+1;j<p.len;j++) { a = p.a[j].y-p.a[i].y; b = p.a[i].x-p.a[j].x; c = (p.a[i].x * p.a[j].y)-(p.a[i].y*p.a[j].x); sign1=0; sign2=0; for(k=0;k<p.len;k++) { if((k==j)||(k==i)) continue; if((a*p.a[k].x + b*p.a[k].y) ==c) { ++sign1;++sign2; } if((a*p.a[k].x + b*p.a[k].y)>c) { ++sign1; } if((a*p.a[k].x + b*p.a[k].y)<c) { ++sign2; } } if(((sign1==(p.len-2))||(sign2==(p.len-2)))) { p.a[i].flag=1; p.a[j].flag=1; } } } } int main() { init(); print(); ConvexHull(); print(); printf("Hello world!\n"); return 0; }