编写一个点在凹多边形内部的算法,使用C++语言
时间: 2024-01-22 09:19:00 浏览: 125
点在多边形中算法
一个简单的方法是使用射线法,具体步骤如下:
1. 从点P向任意方向发射一条射线,假设该射线与多边形相交k次。
2. 如果k为偶数,则点P在多边形外部;如果k为奇数,则点P在多边形内部。
3. 为了避免射线与多边形边重合的情况,可以稍微偏移一下射线起点的位置。
下面是具体的C++代码实现:
```c++
struct Point {
double x, y;
};
struct Line {
Point p1, p2;
};
// 计算向量叉积
double crossProduct(Point p0, Point p1, Point p2) {
return (p1.x - p0.x) * (p2.y - p0.y) - (p2.x - p0.x) * (p1.y - p0.y);
}
// 判断点是否在直线左侧
bool isLeft(Line l, Point p) {
return crossProduct(l.p1, l.p2, p) > 0;
}
// 判断点是否在凹多边形内部
bool isInside(vector<Point> polygon, Point p) {
int n = polygon.size();
Line ray = {p, {p.x + 1e9, p.y}}; // 偏移射线起点,避免重合
int count = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
Line side = {polygon[i], polygon[(i + 1) % n]};
if (isLeft(side, p)) {
count++;
}
if (count % 2 == 1) {
return true;
}
}
return false;
}
```
其中,`Point`表示二维坐标系中的一个点,`Line`表示一条线段,`crossProduct`函数计算向量叉积,`isLeft`函数判断点是否在直线左侧,`isInside`函数判断点是否在凹多边形内部。最后,我们可以使用以下代码进行测试:
```c++
int main() {
vector<Point> polygon = {{0, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {1, 0}, {0.5, 0.5}};
Point p1 = {0.5, 0.5}; // 在多边形内部的点
Point p2 = {2, 2}; // 在多边形外部的点
cout << boolalpha << isInside(polygon, p1) << endl; // true
cout << boolalpha << isInside(polygon, p2) << endl; // false
return 0;
}
```
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