分支演算法 凸包問題

2022-09-04 08:36:10 字數 617 閱讀 7170

求能夠完全包含平面上n個給定點的凸多邊形。這個問題一般使用快包演算法。

快包思想:

1)將n個點按照x左邊進行排序,找到p1和pn,直線p1->pn將平面上的點分為兩部分s1和s2,成為上包和下包,遞迴的求解這兩部分。

2)如何求s1和s2,這兩部分演算法一樣,以s1為例。如果s1為空,上包就是一p1和pn為端點的線段。如果s1不為空,找到s1中的頂點pmax,它是距離直線p1pn最遠的點。然後該演算法找出s1中所有在直線p1pmax左邊的點,這些點和p1,pmax構成集合s1,1。同理,直線pmaxpn左邊的點和pmax,pn構成集合s1,2。這樣一直遞迴下去,最終就能得到整個集合的上包。

如何求pamx?任何平面上的三個點,p1(x1,y1),p2(x2,y2),p3(x3,y3),那麼三角形的面積等於下面行列式絕對值的二分之一:

|x1 y1 1| 

|x2 y2 1| = x1y2 + x3y1 + x2y3 - x3y2 - x2y1 - x1y3

|x3 y3 1|

pmax是面積最大的點。

如何求直線左側的點?當且僅當點p3(x3,y3)位於直線左側時,上面的計算結果為正。使用這個計算公式,可以在固定時間內判斷乙個點是否位於直線的左側。

Graham演算法 凸包問題

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凸包問題 (用分治演算法)

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