C++实现任意多边形面积计算算法
"这篇代码是使用C++编程语言实现的任意多边形面积计算程序,通过将多边形划分为多个三角形,并计算这些三角形的面积来得出总和。程序首先定义了一个点(point)的数据结构,然后实现了计算两个点之间与第三个点构成的三角形的行列式(det)函数,用于确定三角形的面积。主要的计算函数ploygon_area接收一个点数组和其长度,遍历数组计算所有相邻边构成的三角形面积,最后返回总面积的一半。在主函数中,用户被要求输入多边形的边数和各顶点坐标,程序会计算并输出多边形的面积。" 本代码实现的核心知识点包括: 1. **数据结构**:定义了`point`结构体,用于存储二维平面上的点,包含两个double类型的成员变量,分别代表x和y坐标。 2. **行列式计算**:`det()`函数计算三个点(p0, p1, p2)构成的三角形的行列式,这是计算三角形面积的关键。行列式的值表示该三角形的面积,乘以2后结果为正表示p0、p1、p2按顺时针排列,为负则表示逆时针排列。绝对值可以确保面积始终为正。 3. **多边形面积计算**:`ploygon_area()`函数是核心算法,它通过遍历多边形的所有边,将它们两两组合成三角形,累加所有三角形的面积。由于每个边都被用两次,所以实际只需计算一半,最后返回总面积的一半。 4. **动态内存分配**:在主函数中,根据用户输入的边数动态分配`point`数组,使用`malloc()`函数分配内存,并在不再需要时使用`free()`释放内存,确保内存管理的正确性。 5. **输入/输出**:使用`cin`从用户获取输入,如多边形的边数和顶点坐标,使用`cout`输出计算得到的多边形面积。程序还进行了简单的错误检查,如当输入的边数小于2时,程序会退出。 6. **循环和条件语句**:在主函数中,`for`循环用于读取多边形的顶点,`if`语句用于检查输入的合法性。 7. **浮点数处理**:面积计算涉及到浮点数运算,使用`double`类型确保精度。`fabs()`函数用于计算浮点数的绝对值。 8. **头文件和命名空间**:`#include<iostream>`、`#include<utility>`和`#include<cmath>`引入必要的库函数,`using namespace std;`使得可以不带std前缀使用标准库中的函数。 此代码示例展示了如何在C++中结合几何和数值计算解决实际问题,对于学习C++编程和计算机图形学的初学者具有一定的参考价值。
#include <iostream>
#include <utility>
#include <cmath>
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
typedef std::pair<double ,double> point;
#pragma warning(disable:4244)
double det(point p0,point p1,point p2)
{
return (p1.first-p0.first)*(p2.second-p0.second)-(p1.second-p0.second)*(p2.first-p0.first);
}
double ploygon_area(int n,point p[])
{
double s=0.0f;
int i=1;
for(;i < n-1;i++)
s += det(p[0],p[i],p[i+1]);
return 0.5*fabs(s);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
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