ACM竞赛计算几何源码解析:凸包算法实现
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更新于2024-07-29
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"这篇资源是关于ACM国际大学生程序设计竞赛中的计算几何问题,特别是涉及到了凸包算法的实现。提供了源代码示例,包括计算两点距离、判断三点共线及Graham扫描算法来找到一个点集的凸包。"
在ACM国际大学生程序设计竞赛中,计算几何是一个重要的领域,它涉及到点、线、面等几何对象的计算和分析,对于解决一些复杂的问题至关重要。此资源中的代码主要展示了如何处理凸包问题,这是计算几何中的经典问题之一。
首先,我们来看凸包的概念。在一组点集中,凸包是指能完全包含这些点的最小凸多边形。在二维空间中,这个多边形的边界由点集中的部分点构成,这些点满足任何两点的连线都位于凸包内部或边界上。凸包在算法竞赛中常用于优化搜索范围,因为它可以减少需要检查的点的数量。
这段代码实现了一个基于Graham扫描的算法来找到凸包。Graham扫描的基本思想是先找到一个最低点作为起始点,然后按照逆时针方向对剩余点进行排序,再逐步将点添加到凸包上,如果新加入的点与当前凸包最后两个点组成的边不在多边形的外侧,则舍弃该点。
以下是代码的关键部分:
1. `dis(pointa, pointb)` 函数:计算两个点之间的欧几里得距离。
2. `multi(pointb, pointc, pointa)` 函数:判断三个点是否共线,返回三边叉积,用于确定点的顺序。
3. `swap(pointp[], int s, int t)` 函数:交换数组中两个位置的点。
4. `cmp` 函数:定义比较函数,用于快速排序,使得点集按照逆时针方向排列。
5. `Graham(pointp[], int n, int stack[], int& top)` 函数:执行Graham扫描算法,找到点集的凸包,并将其存储在栈中。
在`main`函数中,程序读取测试用例数量`ca`,然后针对每个测试用例,读取点的数量`n`,并输入每个点的坐标,最后调用Graham算法计算凸包。
通过理解和应用这些代码,参赛者可以在ACM竞赛中解决涉及计算几何的题目,例如判断点是否在多边形内、求解最短路径等问题。熟悉这些算法对于提升算法解决实际问题的能力大有裨益。
2021-10-02 上传
2013-04-27 上传
2021-10-10 上传
2021-09-30 上传
2012-04-15 上传
2009-07-12 上传
2011-12-09 上传
2012-11-03 上传
2021-09-30 上传
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