C语言用蛮力法解决凸包问题
时间: 2023-06-15 19:08:14 浏览: 224
凸包问题 蛮力法-C语言
凸包问题可以使用蛮力法来解决,其基本思想是考虑将所有点都进行组合,找到一个能够包含所有点的凸多边形。
具体步骤如下:
1. 枚举所有点对,找到其中的一条直线分割点集为两个部分,每个部分内部都不包含其他点。
2. 对于两个部分,分别递归地执行第1步,直到只剩下一个点或者没有点。
3. 最后将所有的凸多边形合并成一个凸包。
下面是一个使用蛮力法求解凸包的C语言实现代码示例:
```c
#include <stdio.h>
struct Point {
int x;
int y;
};
int cross_product(struct Point a, struct Point b, struct Point c) {
return (b.x - a.x) * (c.y - a.y) - (b.y - a.y) * (c.x - a.x);
}
int is_left_turn(struct Point a, struct Point b, struct Point c) {
return cross_product(a, b, c) > 0;
}
int is_right_turn(struct Point a, struct Point b, struct Point c) {
return cross_product(a, b, c) < 0;
}
void find_upper_hull(struct Point *points, int n, struct Point *hull, int *hull_size) {
hull[0] = points[0];
hull[1] = points[1];
*hull_size = 2;
for (int i = 2; i < n; i++) {
while (*hull_size > 1 && is_right_turn(hull[*hull_size - 2], hull[*hull_size - 1], points[i])) {
*hull_size -= 1;
}
hull[*hull_size] = points[i];
*hull_size += 1;
}
}
void find_lower_hull(struct Point *points, int n, struct Point *hull, int *hull_size) {
hull[0] = points[n - 1];
hull[1] = points[n - 2];
*hull_size = 2;
for (int i = n - 3; i >= 0; i--) {
while (*hull_size > 1 && is_right_turn(hull[*hull_size - 2], hull[*hull_size - 1], points[i])) {
*hull_size -= 1;
}
hull[*hull_size] = points[i];
*hull_size += 1;
}
}
void find_convex_hull(struct Point *points, int n, struct Point *hull, int *hull_size) {
struct Point upper_hull[n];
struct Point lower_hull[n];
find_upper_hull(points, n, upper_hull, hull_size);
find_lower_hull(points, n, lower_hull, hull_size);
for (int i = 0; i < *hull_size; i++) {
hull[i] = upper_hull[i];
}
for (int i = 1; i < *hull_size - 1; i++) {
hull[*hull_size + i - 1] = lower_hull[i];
}
*hull_size = 2 * (*hull_size - 1);
}
int main() {
struct Point points[] = {{0, 3}, {1, 1}, {2, 2}, {4, 4}, {0, 0}, {1, 2}, {3, 1}, {3, 3}};
int n = sizeof(points) / sizeof(points[0]);
struct Point hull[n];
int hull_size;
find_convex_hull(points, n, hull, &hull_size);
printf("Convex Hull:\n");
for (int i = 0; i < hull_size; i++) {
printf("(%d, %d)\n", hull[i].x, hull[i].y);
}
return 0;
}
```
该代码实现了一个简单的凸包求解算法,可以通过枚举所有点对,找到凸包的上下半部分,然后将它们合并成一个凸包。由于蛮力法的时间复杂度为O(n^3),因此对于大规模的数据集,该算法可能不太适合使用。
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