用蛮力法求凸包问题C++
时间: 2024-11-29 20:14:14 浏览: 10
凸包问题的Graham栈扫描算法-蛮力法 算法设计和分析
用蛮力法(也称为暴力法或穷举法)求解凸包问题是指对一组点进行遍历,逐步添加每个点到当前已知的凸包上,直到所有点都被考虑过。这个过程通常用于二维空间内的点集。以下是使用C++实现的简单步骤:
1. 定义一个结构体或类存储点的坐标,比如Point,包含x和y成员变量。
```cpp
struct Point {
int x;
int y;
};
```
2. 初始化一个最小凸包,可以是一个空集合,或者将第一个点作为初始顶点。
3. 对于剩余的所有点:
a. 检查每个点是否在当前凸包外部。如果不在,则更新凸包,可能需要增加新的边(连接现有的顶点和当前点)。
b. 可能的情况有三种:该点在左侧、上方或右侧形成一个新的三角形区域,这时分别检查新加入的线段是否完整地包围了其余点。
c. 更新凸包的边界,可能需要调整顶点列表,确保始终是最小化边的数量表示的凸包。
4. 最终剩下的顶点就构成了凸包。这里需要注意的是,算法的时间复杂度较高,对于大规模数据集效率较低,因为O(n^2)的操作次数。
以下是一个简化版的C++代码片段:
```cpp
#include <vector>
using namespace std;
vector<Point> getConvexHull(vector<Point>& points) {
sort(points.begin(), points.end(), [](const Point& p1, const Point& p2) { return p1.x == p2.x ? p1.y < p2.y : p1.x < p2.x; });
vector<Point> hull(points[0], points.back());
for (int i = 1; i + 1 < points.size(); ++i) {
while (hull.size() >= 2 && crossProduct(hull[hull.size() - 2], hull.back(), points[i]) <= 0)
hull.pop_back();
hull.push_back(points[i]);
}
return hull;
}
// 辅助函数计算两个向量的叉积
int crossProduct(Point a, Point b, Point c) {
return (b.x - a.x) * (c.y - a.y) - (b.y - a.y) * (c.x - a.x);
}
```
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