按照以下要求写一个C语言代码,(1)给定平面上的坐标范围,随机生成范围内的100个点(2)求100个点的凸包。(3按顺时针方向输出凸包多边形的坐标)
时间: 2024-05-04 22:17:45 浏览: 10
下面是一个基于 Graham 扫描的 C 语言代码实现,用于生成给定平面上的 100 个点的凸包并按顺时针方向输出凸包多边形的坐标。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define MAX_POINTS 100
// 定义一个点的结构体
typedef struct {
double x;
double y;
} Point;
// 计算两个点之间的距离
double distance(Point p1, Point p2) {
return sqrt(pow(p1.x - p2.x, 2) + pow(p1.y - p2.y, 2));
}
// 计算叉积
double cross_product(Point p1, Point p2, Point p3) {
return (p2.x - p1.x) * (p3.y - p1.y) - (p2.y - p1.y) * (p3.x - p1.x);
}
// 按 x 坐标从小到大排序
int cmp(const void *a, const void *b) {
Point *p1 = (Point *)a;
Point *p2 = (Point *)b;
return p1->x < p2->x ? -1 : 1;
}
// 生成随机点
void generate_points(Point *points, int n, double x_min, double x_max, double y_min, double y_max) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
points[i].x = x_min + (double)rand() / RAND_MAX * (x_max - x_min);
points[i].y = y_min + (double)rand() / RAND_MAX * (y_max - y_min);
}
}
// 计算凸包
void convex_hull(Point *points, int n) {
// 排序
qsort(points, n, sizeof(Point), cmp);
// 按顺序处理点
int top = 0;
Point stack[MAX_POINTS];
for (int i = 0; i < n; i++) {
// 将非凸点弹出
while (top > 1 && cross_product(stack[top - 2], stack[top - 1], points[i]) <= 0) {
top--;
}
// 将新点加入栈中
stack[top] = points[i];
top++;
}
// 从后往前处理点
int last = top - 1;
for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {
// 将非凸点弹出
while (top > last + 1 && cross_product(stack[top - 2], stack[top - 1], points[i]) <= 0) {
top--;
}
// 将新点加入栈中
stack[top] = points[i];
top++;
}
// 输出凸包多边形的坐标
printf("凸包多边形的坐标:\n");
for (int i = 0; i < top; i++) {
printf("(%.2lf, %.2lf)\n", stack[i].x, stack[i].y);
}
}
int main() {
Point points[MAX_POINTS];
double x_min = 0, x_max = 100, y_min = 0, y_max = 100;
// 生成随机点
generate_points(points, MAX_POINTS, x_min, x_max, y_min, y_max);
// 计算凸包
convex_hull(points, MAX_POINTS);
return 0;
}
```