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问题

定义1:平面上的点集,如果以该集合中的任意两点P和Q为端点构成的线段属于该集合,就称该集合是的。 定义2:一个点集S的是包含S的最小集合。...定理:任意包含n > 2个点的集合S的是以S中的某些点为顶点的凸多边形。(如果所有点是共线的,多边形退化为线段) 因此,直观看来,任意的凸多边形都是集合。...问题是为一个包含n个点的集合构造一个。 根据上面的定理设计了一个基于线性规划的算法来判断能否构造。...算法描述如下: 两点确定一条直线(线段),因此,在n个点的集合中的点i和j可以确定一条直线,当且仅当其余n-2个点位于该直线上或者是该直线同一侧时,点i和j的连线才是的一部分边界。...ax+by-c=0;其中a=y2-y1;b=x1-x2;c=x1*y2-y1*x2,将剩余的点的坐标带入该方程,如果都是f >= 0或者都是f <= 0,说明(x1,y1),(x2,y2)构成的线段是的边界

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问题之GrahamScan解法

继上一篇问题的蛮力解法,本篇将介绍问题的GrahamScan解法。...这样就建立起了所有点到P0的极坐标 第三步: image.png 这里首先选择三个点压栈,这三个点肯定构成的是非右转关系 看P3 image.png 可以发现P3和P2P1构成右转关系,因此考虑把P2从点中排除...,然后把P3加入到栈中,继续向前探进 第四步: image.png 这里P3P4P5都不构成右转,因此都放入到栈中, 第五步: image.png P6P5P4构成右转关系,因此需要删除...知道所有点都遍历完 第七步: image.png 上图构成的就是包了(包括P0) 通过上面的几个步骤相信大家已经领悟到其中的奥妙了,下面贴出主要代码: /* 计算 */ void CalculateConvexHull2...下一篇将介绍问题的GrahamScan和分治的结合算法。

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问题之蛮力解法

问题 首先解释什么叫做问题: 1  点集Q的(convex hull)是指一个最小凸多边形,满足Q中的点或者在多边形边上或者在其内。...下图中由红色线段表示的多边形就是点集Q={p0,p1,...p12}的。 image.png 2  一组平面上的点,求一个包含所有点的最小的凸多边形,这就是问题了。...fr=aladdin 首先解决问题是用蛮力解决的,从图上可以很明显的看出,每个点构成的三角形任意一点都不在任意三点构成的三角形内部(如果有的话,那么这个点就不是点) 按照这个原理,我们就很容易的想到用四层循环解决问题...前三层用来选择三个点,最后一层用来筛选出不是点(一个点在三角形内部,用面积或是其他数学知识可解决) 需要注意的是前三层选择点的时候,需要避开相同点 和 已经是内部的点 非常简单、直接的算法...PointIsInner(pArray[x],pArray[y],pArray[z],pArray[i])) mark[i]=true; } } } } } /* 打印

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【算法】Graham 扫描算法 ( 概念 | 常用的算法 | 角排序 | 叉积 | Python 代码示例 )

, 使用 Python 3.9 开发 ; 一、Graham 扫描算法 1、概念 概念 : 在二维平面中 , 包围点集的最小凸多边形 , 其顶点集包含了给定点集中的所有点 , 并且不存在任何一条线段可以穿过这个多边形的内部而不与多边形的边界相交...; 下图中 , 左侧的 P1 图是 ; 右侧的 P2 图不是 , 因为该图中 , A2 到 B2 的点连接线与 凸多边形 的边界发生了相交 ; 2、常用的算法 常用的算法有 : Graham...扫描法 Jarvis 步进法 快速算法 3、Graham 扫描算法 在二维平面上给出一个有限个点的点集 , 其坐标都为 (x , y) ; Graham 格雷厄姆 扫描算法 , 可以找到上述点集的...一个点的位置由 极角 ( 从极轴到点到极点连线的方向的角度 ) 和 极径 ( 点到极点的距离 ) 确定 ; 在角排序中 , 极角是指从基准点出发到其他点的连线与某一固定方向的夹角 ; 角排序用于解决算法中的子问题.../download/han1202012/89428182 使用 PyCharm 打开 , 使用 Python 3.9 开发 ; 1、完整代码示例 import tkinter as tk # 导入

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三维

缘起 众所周知,二维可以使用 Graham 扫描 内解决....为了简化问题,我们将苹果视作一个3维的多面体,我们将给出这个多面体的所有顶点的数据,以及一系列的 Willy 可能位于的位置坐标....本题的思路是显然的——首先计算出三维,然后计算虫子到的各个三角面的距离,然后这些距离取最小就是答案. 计算点到面的距离是很简单的. 只需要使用平行六面体的体积除以平行四边形底面的面积即可....那么放到三维,怎么使用增量算法求三维呢? 其实和 Graham 扫描是一样的. 就是伊始选定四个不共面的点组成初始的四面体,这是待求解的的初始状态....然后不断的,一个一个的往点集中加入点,与此过程中不断的修改(或者说维护) (下面简记 CH Convex Hull) 的样子. 直至成功加入最后的点,则就构建完毕了.

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Python及多边形面积教程

一般有两种算法来计算平面上给定n个点的:Graham扫描法(Graham’s scan),时间复杂度为O(nlgn);Jarvis步进法(Jarvis march),时间复杂度为O(nh),其中h为顶点的个数...这两种算法都按逆时针方向输出顶点。 Graham扫描法 用一个栈来解决问题,点集Q中每个点都会进栈一次,不符合条件的点会被弹出,算法终止时,栈中的点就是的顶点(逆时针顺序在边界上)。...计算多边形面积 (1)顺时针给定构成的n个点坐标,叉乘法求多边形面积: ?...(b)对排号最后的一个点,扫描算法里没有任何删除该点的机制,但是这点也不影响算法给出的准确性。...以上这篇Python及多边形面积教程就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考。

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python算法教程》Day11 - 分治法求解平面问题平面问题简介分治法求解思路点与直线的位置判断代码示例

这是《python算法教程》的第11篇读书笔记,笔记主要内容是使用分治法求解。 平面问题简介 在一个平面点集中,寻找点集最外层的点,由这些点所构成的凸多边形能将点集中的所有点包围起来。...convexHull.png 分治法求解思路 按照暴力法的思路(求出所有由点集任意两点的直线,再获取使得点集剩余的点在该直线的一侧的直线)去求解问题,显然算法复杂度达到了n^3,这并不是在时间复杂度上可以接受的算法...因此,可考虑使用分治法去求解。大体思路如下: 1.找出由横坐标最大、最小的两个点p1p2所组成的直线。用该直线将点集分成上下两set1,set2部分。...#递归法求解 import random import matplotlib.pyplot as plt #通过计算三角形p1p2p3的面积(点在直线左边结果为正,直线右边结果为负)来判断 p3...if leftSet: divideDown(leftSet,dot1,minDot,minDot,dot2,dotSet) #划分下的点集 rightSet

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计算几何之求

给出平面上的一堆点,能够包住它的最小凸多边形就称为。 求有很多种算法,这里用的是安德鲁算法 它包含以下步骤: 将给定的点集合按照升序排列。...x相同的话,按照y坐标升序排列 按照下列流程创建的上部 将排序后的点按照x坐标从小到大的顺序加入U。如果新加入的点使得U不再是凸多边形,那么就逆序删除之前已经插入U的点,直到U为凸多边形。...按照下列流程创建的下部 将排序后的点按照x坐标从大到小的顺序加入L。如果新加入的点使得L不再是凸多边形,那么就逆序删除之前已经插入L的点,直到L为凸多边形。...以点集U为例,如何判断加入点p之后的点集是否是呢?...重复以上操作,直到加入p后,u仍然是。 这里要注意的是,p严格位于前两个点组成的向量的逆时针方向时,才能删除前一个点!!!

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C++ OpenCV检测

指如果在集合A内连接任意两个点的直线段都在A的内部,则称集合A是形的。简单点理解,就是一个多边型,没有凹的地方。...(壳)能包含点集中所有的点,检测常应用在物体识别、手势识别及边界检测等领域。 一个轮廓可以有无数个包围它的外壳,而其中表面积最小的一个外壳,就是。...相关API OpenCV中提供了函数convexHull()用于对物体轮廓进行检测,对形状的缺陷分析时使用 void convexHull( InputArray points, OutputArray...clockwise:方向的标志位。如果是true,那么是基于顺时针方向,如果是false,那么是基于反时针方向。...的处理代码 ? ? ? 下面是显示效果 ? 我们再换几个图像试试看看效果 ? ? ---- -END-

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Android OpenCV(三十八):检测

(Convex Hull)是一个计算几何(图形学)中的概念。在一个实数向量空间V中,对于给定集合X,所有包含X的集的交集S被称为X的。...X的可以用X内所有点(X1,...Xn)的组合来构造.在二维欧几里得空间中,可想象为一条刚好包着所有点的橡皮圈。...用不严谨的话来讲,给定二维平面上的点集,就是将最外层的点连接起来构成的凸多边形,它能包含点集中所有的点。 ? 缺陷 ?...缺陷 如图所示,黑色的轮廓线为convexity hull(),而convexity hull()与手掌之间的部分为convexity defects(缺陷)....参数二:hull,输出点索引集合。索引指的是第一个参数中二维点集的索引。 参数三:clockwise,方向标志位。true时,顺序为顺时针方向;false时,顺序为逆时针方向。

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POJ 1113--Wall(计算)

400 300 400 400 500 400 500 200 350 200 200 200 Sample Output 1628 Hint 结果四舍五入就可以了 不是直接求...,围住城堡的所需的最小距离,这个是的长度,但是建造的围墙和城堡之间还有一个距离L,所以所求周长比长度要多几段圆弧,所有圆弧的角度和为360°360°360°,所以再加上一个半径为L的圆周长即为所求...p1, point p2) { //返回平面上两点距离 return sqrt((p1 - p2)*(p1 - p2)); } int n, res[MAX]; //ans为点集坐标...int top = 1; point p[MAX]; //x存放点集 bool cmp(point a, point b) { if (a.y == b.y) return a.x...p0.y); } void Graham(int n) { int i, len; //top模拟栈顶 sort(p, p + n, cmp); //少于3个点也就没有办法形成

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