swust oj凸包面积(0249)_分治法

本文目录:oj题目 -> 分治法思路 -> 具体过程 -> tips -> 测试数据 -> 代码

这道题本身不是很难哟,不要被吓到,然后就可以开始做了O(∩_∩)O~~


题目



分治法思路:见http://download.csdn.net/download/xiao_huang2013/7414317

先预排序,预排序后最左和最右的点肯定是凸包中的点。然后可以递归的从内向外扩展凸包,在当前直线的2侧寻找最高点,
最高点肯定在凸包中,这里涉及到一些数学知识:

a,首先定义射线p1到p2的左侧:若p1 p2  p构成的顺序是逆时针,称p在射线的左侧

b,三角形p1  p2   p3的面积等于下列行列式的一半:
仅当p3在射线p1p2左侧时这个值才为正。

由此我们很容易求p1,p2左侧的最高点(离直线最远的点,这个点即凸包向外扩展得到的新顶点),得到一个最高点后,就得到了2条新边,继续向外扩展

那么写这个题的过程便可以是:

1.写主函数,输入

2.calSize函数,以最左右的两点为参数(令为p1,p2)

3.编写calSize函数,作用是调用calLSize、calRSize函数,分别用来求p1p2直线上下的面积

4.编写calLsize、calRSize函数

5.写calLsize时,判断方向,排除已经用掉的点,找到当前p点,根据求面积公式写函数求△pp1p2面积,替换顶点递归

5.定义p1->p2->p[i]逆时针为左,反之为右,因为刚好判断顺逆时针的叉乘结果的绝对值等于三角形面积的两倍,于是共用calArea(求面积)函数


tips:

判断两个平面向量构成的方向是顺时针还是逆时针:

a = (ax,ay) , b = (bx,by)

a X b = ax * by  - ay *bx

a X b > 0则是逆时针,< 0 则是顺时针


已知三点坐标求围成三角形的面积(也是用叉乘,所以我写在同一个函数里的,一起用):

ax = x1 - x2; ay = y1 - y2; bx = x2 - x3; by = y2 - y3;

a X b = ax * by  - ay *bx

s = 0.5 * fabs((double)(a X b));//fabs为取绝对值,需要加上#include<math.h>


错误提示:XX函数找不到标识符

改正:写函数时如果调用在先定义在后,需要先声明,再调用(声明 != 调用)


错误提示:有多个重载函数XX实例与参数列表匹配

改正:看是否符合公式使用条件,如fabs只用于浮点数


测试数据:(不包括数据组数T)

//正方形中间的点
5
0 0
2 0
0 2
2 2
1 1

//多组,记得初始化used[]
5
0 0
1 0
0 1
1 2
2 1

//比较的时候写成if (x[j] > maxX)maxX = j;应该是x[j] > x[maxX],min也写错了
10
0 0
10 10
0 10
10 0
3 5
6 3
4 8
8 3
9 1
9 9

10
0 0
10 10
10 0
0 10
5 5
4 8
5 0
10 5
1 8
6 2

//答案0.0    1.0     0.5      6.0
4
1
184 225
4
0 0
0 1
1 0
1 1
3
0 0
0 1
1 0
6
0 2
1 1
0 0
2 1
3 0
3 2

代码:

#include<stdio.h>//分治法
#include<iostream>
using namespace std;
#include<math.h>
 
int x[110],y[110],used[110]={0};
double size;
 
double TriangelSize(int i,int j,int k)
{
    int x1=x[i],x2=x[j],x3=x[k],y1=y[i],y2=y[j],y3=y[k];
    used[i] = used[j] = used[k] = 1;
    return 0.5*fabs( (double)(x2-x1)*(y3-y2)-(y2-y1)*(x3-x2) );
}
 
//定义:使得原两点与新的点连线方向为逆时针的,为LSide,即左,calArea>0则逆,<则顺
double calArea(int p1,int p2,int i)
{
    int x1=x[p1],y1=y[p1],x2=x[p2],y2=y[p2],x3=x[i],y3=y[i];
    return 0.5*((x2-x1)*(y3-y2)-(x3-x2)*(y2-y1));
}
 
void calLSize(int n,int p1,int p2)
{
    int p=-1;
    double sizeMax=-1;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        if (used[i] == 1 || calArea(p1,p2,i) <= 0 || i == p1 || i == p2)continue;//不符合构成新三角形的条件的点
        if (calArea(p1,p2,i) > sizeMax)
        {
            sizeMax = calArea(p1,p2,i);
            p = i;
        }
    }
    if (p == -1)return;
 
    size += TriangelSize(p1,p2,p);
    calLSize(n,p1,p);
    calLSize(n,p,p2);
}
 
void calRSize(int n,int p1,int p2)
{
    int p=-1;
    double sizeMax=-1;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        if (used[i] == 1 || calArea(p1,p2,i) >= 0 || i == p1 || i == p2)continue;//不符合构成新三角形的条件的点
        if (-calArea(p1,p2,i) > sizeMax)
        {
            sizeMax = -calArea(p1,p2,i);
            p = i;
        }
    }
    if (p == -1)return;
    size += TriangelSize(p1,p2,p);
    calRSize(n,p1,p);
    calRSize(n,p,p2);
}
 
void calSize(int n,int p1,int p2)
{
    calLSize(n,p1,p2);
    calRSize(n,p1,p2);
}
 
int main()
{
    int T,n,i,j,minX,maxX;
    cin>>T;
    for(i = 0; i < T; i++)
    {
        size = 0;
        cin>>n;
        for(j = 0; j < n; j++)
        {
            cin>>x[j]>>y[j];
            used[j] = 0;
        }
        minX = maxX = x[0];
        for(j = 0; j < n; j++)
        {
            if (x[j] > x[maxX])maxX = j;
            if (x[j] < x[minX])minX = j;
        }
        calSize(n,minX,maxX);
        printf("%.1lf\n",size);
    }
    return 0;
}


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written by Sneexy

o(≧v≦)o~~AC了好兴奋






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