计算几何之凸包

这个内容我看了半天,我还是不大清楚,主要靠模板了,更多的知识点击这里,下面是凸包的构造过程:

计算几何之凸包_第1张图片计算几何之凸包_第2张图片

计算几何之凸包_第3张图片

凸包模板为(我把结构体也写了出来):

struct Point 
{   double x,y;
    friend istream& operator>>(istream &cin,Point &p)
    {   cin>>p.x>>p.y;
    }
    friend ostream& operator<<(ostream &cout,Point &p)
    {   cout<<p.x<<" "<<p.y;
        return cout;
    }
    bool operator<(const Point& p) const
    {   return y<p.y||(y==p.y&&x<p.x);
    } 
};
bool multi(Point p1,Point p2,Point p)
{   return (p1.x-p.x)*(p2.y-p.y)>(p2.x-p.x)*(p1.y-p.y);
}
Point P[MAX],res[MAX]; //res保存凸包中的顶点 
int Graph()
{   int top=1; //返回凸包中点的个数 
    sort(P,P+n);
    if(n==0) return 0; res[0]=P[0];
    if(n==1) return 1; res[1]=P[1];
    if(n==2) return 2; res[2]=P[2];
    for(int i=2;i<n;i++)
    {   while(top && multi(P[i],res[top],res[top-1])) top--;
        res[++top]=P[i];
    }  
    int len=top;
    res[++top]=P[n-2];
    for(int i=n-3;i>=0;i--)
    {   while(top!=len && multi(P[i],res[top],res[top-1])) top--;
        res[++top]=P[i];
    }
    return top;
}

凸包的题目用这个模板一般可以过,但是一般不会单纯的考凸包,会结合旋转卡壳的知识来出题,这里包涵了大多数旋转卡壳的知识。

题1:Tyvj 1150(绳子围点),先用凸包求出最大面积,然后利用Pick定理求出点即可。注意精度问题,统一用__int64型的就行。

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int MAX=200010;
struct Point
{   __int64 x,y;
    bool operator<(const Point &P) const
    {   return y<P.y||(y==P.y&&x<P.x);
    } 
};
Point P[MAX],res[MAX];
__int64 Gcd(__int64 n,__int64 m)
{   return m==0?n:Gcd(m,n%m);
}
__int64 multi(Point P0,Point P1,Point P2)
{   return (P1.x-P0.x)*(P2.y-P0.y)>(P2.x-P0.x)*(P1.y-P0.y);
} 
__int64 Graph(__int64 n)  
{   __int64 top=1;   
    sort(P,P+n);  
    if(n==0) return 0; res[0]=P[0];  
    if(n==1) return 1; res[1]=P[1];  
    if(n==2) return 2; res[2]=P[2];  
    for(int i=2;i<n;i++)  
    {   while(top && multi(P[i],res[top],res[top-1])) top--;  
        res[++top]=P[i];  
    }    
    __int64 len=top;  
    res[++top]=P[n-2];  
    for(int i=n-3;i>=0;i--)  
    {   while(top!=len && multi(P[i],res[top],res[top-1])) top--;  
        res[++top]=P[i];  
    }  
    return top;  
}  
__int64 Area(__int64 n)   
{   __int64 area=0;  
    for(int i=1;i<=n;i++)  
        area+=res[i-1].x*res[i%n].y-res[i%n].x*res[i-1].y;
    return area>0?area:-area;       
}  
__int64 Count(__int64 n)    
{   __int64 sum=0;  
    for(int i=1;i<=n;i++)  
    {   int dx=abs(res[i%n].x-res[i-1].x);  
        int dy=abs(res[i%n].y-res[i-1].y);   
        sum+=Gcd(dx,dy);      
    }  
    return sum;      
} 
int main()
{   int n;
    scanf("%d",&n);
    for(int i=0;i<n;i++)
        scanf("%I64d%I64d",&P[i].x,&P[i].y);  
    __int64 len=Graph(n);    
    __int64 I=(Area(len)-Count(len))/2+1;
    printf("%I64d\n",I+Count(len));     
    return 0;
}


 

 

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