山东大学ACM计算几何模板:从基础到高级问题

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山东大学ACM模板-计算几何是一份针对算法竞赛(ACM)选手准备的模板,特别专注于计算机图形学中的计算几何部分。这份模板涵盖了广泛的问题类型和核心概念,适合在解决几何问题时作为参考。以下是一些关键知识点的概述: 1. **基础几何**:涉及基本的几何形状如线段、多边形和圆的基础操作,如判断线段是否相交,以及计算几何对象的属性如距离、角度和交叉点。 2. **多边形与点集**:探讨如何处理多边形与点集的关系,例如检查点是否在多边形内,或者计算多边形的边界。 3. **特殊点和结构**:如费马点(Fermat Point),它是三角形内一点,到三角形各顶点的距离之和最小,以及平面嵌入(planar embedding),确保图形可以在二维平面上无自交地绘制。 4. **三角形和圆**:包括极角排序、圆的离散化方法、圆与圆的交并问题,以及球体相关的几何运算。 5. **三维几何**:扩展到三维空间,如三维凸包的计算,以及三角剖分,如Delaunay三角剖分,用于空间数据的可视化和分析。 6. **图形库函数**:诸如AWT(Abstract Window Toolkit)的使用,提供了处理图形区域面积和路径的函数,如Area_Path2d.Double_URAL壹。 7. **面积计算**:涉及多边形与圆的交面积,多边形与多边形的交面积,以及最小正方形覆盖问题,这些都涉及到复杂的空间划分和优化策略。 8. **最优化问题**:如最近圆对查找,线段覆盖网格整点数,以及模拟退火算法在矩形内找到最远点的应用。 9. **复杂问题**:涉及模拟现实世界的场景,如模拟退火求解线段围成的最大面积多边形,以及矩形面积的并集和覆盖问题。 10. **高维几何**:探讨高维空间的立方体分割,用于求解体积或容量问题,如立方体空间切割的容积计算。 11. **特殊问题实例**:提供了一些具体的题目作为实例,如Poj-2043AreaofPolygons,展示了实际比赛中的问题处理方法。 通过这个模板,参赛者可以系统地学习和应用计算几何在算法竞赛中的技巧,提升解决几何问题的能力,并在ICPC(国际大学生程序设计竞赛)等比赛中取得优势。