极角排序详解

一.相关定义

在平面内取一个定点O,叫极点,引一条射线Ox,叫做极轴,再选定一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。对于平面内任何一点M,用ρ表示线段OM的长度(有时也用r表示),θ表示从Ox到OM的角度,ρ叫做点M的极径,θ叫做点M的极角,有序数对 (ρ,θ)就叫点M的极坐标,这样建立的坐标系叫做极坐标系

在通常情况下,我们需要将这些点按照一个选定的中心顺(逆)时针排序。

二.排序方法

在排序过程中用到结构体和相关函数

struct Point{    
	double x,y;
	Point(){}
	Point(double xx,double yy){
		x=xx;
		y=yy;
	}
};
Point arr[2005];
double operator *(Point a,Point b){  //叉乘 
	return a.x*b.y-a.y*b.x;
}
double compare(Point a,Point b,Point c){  //计算极角 
	Point A(b.x-a.x,b.y-a.y);
	Point B(c.x-a.x,c.y-a.y);
	return A*B;
}

方法1:利用atan2()函数极角排序

利用#include<cmath>的atan2(double y,double x)函数排序,此函数返回的是与x轴正方向的

夹角,可以处理四个象限的任意情况,排序结果是3,4,1,2象限

bool cmp(Point a,Point b){
	if(atan2(a.y,a.x)!=atan2(b.y,b.x))
	  return atan2(a.y,a.x)<atan2(b.y,b.x);
	return a.x<b.x;
}

方法2:利用叉积按极角排序

bool cmp(Point b,Point c){  
	Point a(0,0);
	if(compare(a,b,c)==0) return b.x<c.x;
	return compare(a,b,c)>0;
}

对比:

方法1,利用atan2(double y,double x)排序时间快,但是精度不够

方法2,利用叉积排序,时间慢一点,精度较高

二者,有利有弊,选择合适的即可。

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