叉積判斷點在多邊形內外 poj2318

2021-09-30 12:49:56 字數 2266 閱讀 7185

計算幾何中長遇到的問題:判斷特定點是否在平面多邊形內部。向量叉積是一種方法,用於凸多邊形。【優角:角度值大於180度小於360度。凸多邊形:沿著多邊形的一邊做一條直線,如果剩下所有的部分都在直線的同側,那麼稱這是乙個凸多邊形,凸多邊形是沒有優角的】

判斷:連線第i條邊的第乙個端點和測試點成向量u,再連線第乙個端點與第二個端點成向量v,記錄叉積結果,除第一條邊外,叉積結果和上一條邊對應的叉積的乘積是正數的話繼續判斷,負數則不在多邊形內。

結果為正也就意味著點和邊的時針方向是一致的,邊按照一定的時針方向構成多邊形。所有點都是如此的話點自然在多邊形的內部。

struct edge;

bool inside(point p,edge,int n)

return 1;

}

問題:

大意是尋找在如上的不同分割槽中有多少的點。本題用兩種做法:1. 用叉積判斷點在邊的左右,加二分查詢

我們已知乙個事實:

用叉積函式計算

int cross(point p1,point p2,point p0)
得到的結果和兩個向量的夾角的余弦值相關,如果它是正數就是逆時針方向,負數就是順時針方向。(逆正順負——前提是函式的引數不要弄錯了)

於是將題目中的edge兩個端點作為p1,p2,根據正負就能判斷點是在邊的左右。正在左,負在右。

為加快查詢速度,輸入乙個點就用二分找到對應的分割槽位置。叉積大於0則在邊的左邊,繼續向左找,小於0在邊的右邊,繼續向右找,直到low=high跳出迴圈,這時的high和low的變化要注意,不同於mid+1,mid-1。下面**中的sum[i]的下標代表多邊形的右邊。

#include #include #include using namespace std;

const int maxn=5e3+10;

struct point ; //point[maxn]

struct edgeedge[maxn];

int sum[maxn];

int multi(point p1,point p2,point p0)

/*常用二分是low=1,high=length,mid; low=mid+1; high=low-1;

這裡low=1; high=length; mid; low=mid+1; high=mid;

*/void midfind(point p,int n)

for(int i=0;i

2. 用叉積計算多邊形面積,直接遍歷查詢。

另一種思路相對簡單,我們直接用叉積求面積,對於乙個由左右兩線段和上下平行線圍成的梯形,如果面積相等就在多邊形內部,大於原來的多邊形面積就在外部。直接二重遍歷即可。

#include #include #include #include using namespace std;

typedef long long ll;

struct point;

struct edgeeg[5050];

int cnt,sum[5050];

int cmp(edge a,edge b){

int m1=min(a.pl.x,a.pr.x),q1=max(a.pl.x,a.pr.x);

int m2=min(b.pl.x,b.pr.x),q2=max(b.pl.x,b.pr.x);

return m1

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