c++实现蛮力法凹包问题,给出输入规模为25的

时间: 2024-05-10 20:18:07 浏览: 101
实现凸包问题可以使用蛮力法(也称作朴素法),其时间复杂度是 $O(n^2)$,其中 $n$ 是输入点的个数。以下是一个 C++ 实现: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; struct Point { int x, y; }; // 求两点之间的距离 double dist(const Point& p1, const Point& p2) { int dx = p1.x - p2.x; int dy = p1.y - p2.y; return sqrt(dx*dx + dy*dy); } // 判断三点是否共线 bool collinear(const Point& p1, const Point& p2, const Point& p3) { return (p3.y - p2.y) * (p2.x - p1.x) == (p2.y - p1.y) * (p3.x - p2.x); } // 判断 p1-p2-p3 是否为逆时针方向 bool ccw(const Point& p1, const Point& p2, const Point& p3) { return (p2.x - p1.x) * (p3.y - p2.y) > (p2.y - p1.y) * (p3.x - p2.x); } // 求凸包,返回凸包上的点集 vector<Point> convexHull(const vector<Point>& points) { int n = points.size(); if (n <= 2) { return points; } vector<Point> hull; for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = i+1; j < n; j++) { bool valid = true; for (int k = 0; k < n; k++) { if (k == i || k == j) { continue; } if (ccw(points[i], points[j], points[k])) { valid = false; break; } if (collinear(points[i], points[j], points[k]) && dist(points[i], points[j]) < dist(points[i], points[k])) { valid = false; break; } } if (valid) { hull.push_back(points[i]); hull.push_back(points[j]); } } } sort(hull.begin(), hull.end(), [](const Point& p1, const Point& p2) { return p1.x < p2.x || (p1.x == p2.x && p1.y < p2.y); }); vector<Point> ans; ans.push_back(hull[0]); ans.push_back(hull[1]); for (int i = 2; i < hull.size(); i++) { while (ans.size() >= 2 && !ccw(ans[ans.size()-2], ans[ans.size()-1], hull[i])) { ans.pop_back(); } ans.push_back(hull[i]); } return ans; } int main() { // 构造输入数据 vector<Point> points = {{0, 0}, {1, 0}, {2, 0}, {3, 0}, {4, 0}, {5, 0}, {6, 0}, {7, 0}, {8, 0}, {9, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {2, 1}, {3, 1}, {4, 1}, {5, 1}, {6, 1}, {7, 1}, {8, 1}, {9, 1}, {0, 2}, {1, 2}, {2, 2}, {3, 2}, {4, 2}}; vector<Point> hull = convexHull(points); for (const auto& p : hull) { cout << "(" << p.x << ", " << p.y << ") "; } cout << endl; return 0; } ``` 以上代码中,我们首先定义了 `Point` 结构体表示一个点,然后实现了 `dist` 函数计算两点之间的距离,`collinear` 函数判断三点是否共线,`ccw` 函数判断三点是否为逆时针方向。最后,我们实现了 `convexHull` 函数求解凸包,该函数使用两层循环枚举所有可能的边,对于每条边,遍历所有点判断它们是否在这条边的左侧,如果都在左侧,则这条边是凸包的一部分。最后,我们对所有边按照极角排序,然后使用单调栈求解凸包。 对于输入规模为 $25$ 的测试数据,可以将上述代码中的 `points` 数组替换为对应的输入数据即可。
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