凸包

一组平面上的点,求一个包含所有点的最小的凸多边形,这就是凸包问题了。这可以形象地想成这样:在地上放置一些不可移动的木桩,用一根绳子把他们尽量紧地圈起来,这就是凸包了。

求凸包有很多方法,不过最适合OI的估计还是Graham’s Scan这个方法了。它的大致方法是这样的: 首先,找到所有点中最左边的(y坐标最小的),如果y坐标相同,找x坐标最小的;以这个点为基准求所有点的极角(atan2(y-y0,x-x0)),并按照极角对这些点排序,前述基准点在最前面,设这些点为P[0]..P[n-1];建立一个栈,初始时P[0]、P[1]、P[2]进栈,对于P[3..n-1]的每个点,若栈顶的两个点与它不构成“向左转”的关系,则将栈顶的点出栈,直至没有点需要出栈以后将当前点进栈;所有点处理完之后栈中保存的点就是凸包了。

如何判断A、B、C构成的关系不是向左转呢?如果b-a与c-a的叉乘小于0就不是。a与b的叉乘就是a.x*b.y-a.y*b.x。

上面的这个Graham的实现比我原来按照USACO里的课文写得简单多了,主要是它通过简单的预处理保证了P[0]、P[1]以及P[n-1]肯定是凸包里的点,这样就可以避免在凸包“绕回来”的时候繁杂的处理。

示例程序:fc.cpp
(USACO Training: fc)

1 Comment »

  1. blueshoelace Said,

    April 15, 2007 @ 17:19

    头晕: )

Leave a Comment