Keywords: 极角排序, Simple Polygon Generation

Given set of points in the plane, your task is to draw a polygon using the points. You have to use all the points. To be more specific, each point of the set has to be a vertex of the polygon, and the polygon must not have any other vertices. No two line segments of the polygon may have any point in common, except for the middle vertex of two consecutive line segments. For example, given the points on the left-hand side, a valid polygon is shown on the right-hand side:

题意:

​ 给了一组无序的平面点集,目标是构造出一个Simple Polygon, Simple Polygon相比Polygon的定义约束是要求Polygon无边自交(题目也有具体的描述)。

分析:

​ 任意点序列看作一个Polygon。原始序列满足Simple Polygon的自交约束的对应序列可看作原始序列的特定Comparator下的排序结果。此处意味着可能存在一种Comparator, 通过其可套用通用的序列排序算法得到目标结果。

​ 答案是对标Convex Hull问题的经典算法Graham Scan的presort子算法,也就是极角排序。极角排序是二维点集有序化的一个经典思路, 普通的axis-based sort可看作极点在无穷远处的一个特例, 同时Graham Scan后部分Scan可以直接处理任意的Simple Polygon或小修后处理axis-based sorted点序列。此时有某种直观指引: 通过Graham Scan的微修版presort可以解决Simple Polygon的构造问题。

​ 多点共线(且其中一个点为极点)是极角排序需要补充定义进行处理的特殊情况, Graham Scan可将多点共线的处理延迟至Scan的实现上。补充多点共线点的偏序定义为极径增序,特例为入度方向相邻的共线区间为极径减序。

Why Impossible? All the Points are in a same line.

Code:

#include <iostream>
#include <array>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>
using namespace std; namespace cglib {
template <class Type = int>
struct Vec2{
Type x, y;
Vec2(){}
Vec2(Type _x, Type _y): x(_x), y(_y){}
bool operator < (const Vec2& rhs) {
return y == rhs.y ? x < rhs.x : y < rhs.y;
} Vec2 operator - (const Vec2& rhs) const {
return Vec2(rhs.x - x, rhs.y - y);
} double length2() const {
return x * x + y * y;
}
};
using vec2i = Vec2<int>; template <class Type>
int to_left_test(const Type p, const Type q, const Type s) {
int x = _Area(p, q, s);
return x == 0 ? -1: x > 0;
} template <class Type>
int _Area(const Type& p, const Type& q, const Type& s) {
return p.x * q.y - p.y * q.x +
q.x * s.y - q.y * s.x +
s.x * p.y - s.y * p.x;
} bool graham_presort(std::vector<vec2i>& P, std::vector<int>& idx) {
std::swap(idx[0], idx[std::min_element(P.begin(), P.end())-P.begin()]); bool is_same_line = true;
std::sort(idx.begin()+1, idx.end(), [&](const int& lhs, const int& rhs)->bool{
switch (to_left_test(P[idx[0]], P[lhs], P[rhs])) {
case -1:
return (P[lhs]-P[idx[0]]).length2() < (P[rhs]-P[idx[0]]).length2();
case 0:
is_same_line = false;
return false;
case 1:
is_same_line = false;
return true;
}
});
if(!is_same_line) {
for(int i = idx.size()-2; i > 0; i--) {
if(to_left_test(P[idx[0]], P[*idx.rbegin()], P[idx[i]]) == -1) continue;
std::reverse(idx.begin()+i+1, idx.end());
break;
}
}
return !is_same_line;
}
} int main() {
using namespace cglib;
int T, N; std::cin >> T;
for(int t = 0; t < T; t++) {
std::cin >> N;
std::vector<vec2i> P;
vec2i p;
for(int i = 0; i < N; i++) {
std::cin >> p.x >> p.y;
P.emplace_back(p);
}
std::vector<int> idx(P.size());
for(int i = 0; i < idx.size(); i++) idx[i] = i; std::cout << "Case " << t+1 << ":" << std::endl;
if( !graham_presort(P, idx) ) {
std::cout << "Impossible\n";
}
else {
for(int i = 0; i < idx.size()-1; i++)
std::cout << idx[i] << ' ';
std::cout << *idx.rbegin() << std::endl;
} }
}

Drawing Simple Polygon(Create Simple Polygon from unordered points by angle sorting)的更多相关文章

  1. 46 Simple Python Exercises-Very simple exercises

    46 Simple Python Exercises-Very simple exercises 4.Write a function that takes a character (i.e. a s ...

  2. how to change svg polygon size by update it's points in js

    how to change svg polygon size by update it's points in js matrixTransform https://stackoverflow.com ...

  3. css create 多边形 polygon

    案例:   代码: element.style { width: 0; height: 0; /* border-left: 50px solid transparent; */ border-rig ...

  4. libgdx 裁剪多边形(clip polygon、masking polygon)

    直接放例子代码,代码中以任意四边形为例,如果需要做任意多边形,注意libgdx不能直接用ShapeRender填充多边形,需要先切割成三角形. public static void drawClip( ...

  5. Sass与Compress实战:第三章

    概要:这一章将介绍Compass如何使Web设计中最基础的部分——布局变得简单. 本章内容: ● 网格布局的基本原理以及何时使用网格布局 ● 使用Compass时的CSS网格布局框架选项 ● 使用排版 ...

  6. Java JTS & 空间数据模型

    空间数据模型 判断两个几何图形是否存在指定的空间关系.包括: 相等(equals).分离(disjoint).相交(intersect).相接(touches).交叉(crosses).包含于(wit ...

  7. (二)在实战中使用Sass和Compass

    第三章 无需计算玩转CSS网格布局 3.1 网格布局介绍 3.2 使用网格布局 3.2.1 术语 术语名 定义 是否涉及HTML标签 列 内容度量的垂直单位 否 容器 构成一个网格布局的HTML元素 ...

  8. JTS基本概念和使用

    简介 JTS是加拿大的 Vivid Solutions公司做的一套开放源码的 Java API.它提供了一套空间数据操作的核心算法.为在兼容OGC标准的空间对象模型中进行基础的几何操作提供2D空间谓词 ...

  9. D3、EChart、HighChart绘图demol

    1.echarts:   <!DOCTYPE html>   <html>   <head>   <meta charset="utf-8" ...

随机推荐

  1. python pip配置以及安装工具包的一些方法

    pip是python的一个工具包管理工具,可以下载安装需要的工具包,想要使用它来管理工具包首先要安装pip,安装方法可以参照下面这个网址来进行: https://www.cnblogs.com/Nan ...

  2. 使用apache mail发送邮件错误解决办法

    今天在写发送邮件的程序时发现了以下两个些错误,贴出来跟大家分享分享 希望对大家有帮助. 错误一: Exception in thread "main" java.lang.NoCl ...

  3. JAVA如何判断两个字符串是否相等

    ==比较引用,equals 比较值 1.java中字符串的比较:== 我们经常习惯性的写上if(str1==str2),这种写法在java中可能会带来问题 example1: String a=&qu ...

  4. SpringBoot1.5.10.RELEASE项目如何在tomcat容器中运行

    一. SpringBoot内嵌容器的部署方式 SpringBoot内部默认提供内嵌的tomcat容器,所以可以直接打成jar包,丢到服务器上的任何一个目录,然后在当前目录下执行java -jar de ...

  5. 单页面和多页面的网页差别比较(SPA)

      单页面应用(singlePAge Web Application) 多页面应用MultiPage Applicaton,MPA) 组成 一个外壳页面和多个页面片段组成 多个完整的页面组成 资源公用 ...

  6. 面试被问分布式事务(2PC、3PC、TCC),这样解释没毛病!

    整理了一些Java方面的架构.面试资料(微服务.集群.分布式.中间件等),有需要的小伙伴可以关注公众号[程序员内点事],无套路自行领取 更多优选 一口气说出 9种 分布式ID生成方式,面试官有点懵了 ...

  7. ZXingObjC二维码扫描

    #import "QRScanViewController.h" #import "AppDelegate.h" @interface QRScanViewCo ...

  8. postgreSQL外键引用查询 查询外键被那些表占用

    根据一个表名,查询所有外键引用它的表,以及那些外键的列名key_column_usage(系统列信息表),pg_constraint(系统所有约束表) SELECT x.table_name, x.c ...

  9. 【沫沫金】使用Serv-U FTP服务,搭建文件服务器

    内网文件服务器安装Serv-U FTP 链接: https://pan.baidu.com/s/1G51D1enLqZCUhnprnjAITw 提取码: snah Java Web工程,引入 comm ...

  10. IntelliJ IDEA 2020 全家桶注册码

    WU78YHTY7E-eyJsaWNlbnNlSWQiOiJPUVQzT0oyNVhFIiwibGljZW5zZWVOYW1lIjoi5rC45LmF5r+A5rS7IGlkZWEubWVkZW1pb ...