实施格雷厄姆扫描以找到凸包答案

【问题标题】：Implementing Graham Scan to find the convex hull实施格雷厄姆扫描以找到凸包
【发布时间】：2012-06-19 19:06:35
【问题描述】：

我正在尝试在 C++ 中实现Graham Scan，但它不起作用，我找不到原因。任何线索将不胜感激。经过一些尝试，我似乎总是有m_M = 2，如果有帮助的话，2 分是最高的 y 分。

交叉产品以了解它是右转还是左转。

qreal Interpolation::ccw(QPointF pt1, QPointF pt2, QPointF pt3)
{
    return (pt2.x()-pt1.x())*(pt3.y()-pt1.y()) - (pt2.y()-pt1.y())*(pt3.x()-pt1.x());
}

点积除以范数得到cos，因为角度排序与cos in [0, Pi] 排序相同。

qreal Interpolation::dp(QPointF pt1, QPointF pt2)
{
    return (pt2.x()-pt1.x())/qSqrt((pt2.x()-pt1.x())*(pt2.x()-pt1.x()) + (pt2.y()-pt1.y())*(pt2.y()-pt1.y()));
}

主要功能：

void Interpolation::ConvexHull()
{
    QPointF points[m_N+1]; // My number of points
    QPointF pt_temp(m_pt[0]);
    qreal angle_temp(0);
    int k_temp(0);

用points[1]作为下y点填充数组点：

    for (int i(1); i < m_N; ++i)
    {
        if (m_pt[i].y() < pt_temp.y())
        {
            points[i+1] = pt_temp;
            pt_temp = m_pt[i];
        }
        else
        {
            points[i+1] = m_pt[i];
        }
    }
    points[1] = pt_temp;

按角度对点数组进行排序并做points[m_N] = points[0]

    for (int i(2); i <= m_N; ++i)
    {
        pt_temp = points[i];
        angle_temp = dp(points[1], pt_temp);
        k_temp = i;
        for (int j(1); j <= m_N-i; ++j)
        {
            if (dp(points[1], points[i+j]) < angle_temp)
            {
                pt_temp = points[i+j];
                angle_temp = dp(points[1], points[i+j]);
                k_temp = i+j;
            }
        }
        points[k_temp] = points[i];
        points[i] = pt_temp;
    }
    points[0] = points[m_N];

执行格雷厄姆扫描

    m_M = 1; // Number of points on the convex hull.

    for (int i(2); i <= m_N; ++i)
    {
        while (ccw(points[m_M-1], points[m_M], points[i]) <= 0)
        {
            if (m_M > 1)
            {
                m_M -= 1;
            }
            else if (i == m_N)
            {
                break;
            }
            else
            {
                i += 1;
            }
        }
        m_M += 1;
        pt_temp = points[m_M];
        points[m_M] = points[i];
        points[i] = points[m_M];
    }

将点保存到m_convexHull，这应该是带有ConvexHull[m_M]=[ConvexHull[0]的船体上的点列表

    for (int i(0); i < m_M; ++i)
    {
        m_convexHull.push_back(points[i+1]);
    }
    m_convexHull.push_back(points[1]);
}

【问题讨论】：

Leo，请不要使用您自己找到的解决方案来编辑问题。如果您提出问题，然后自己找到答案，请将您的答案作为答案发布，并保持原始帖子不变。时间过去后，您可以接受自己的答案。
@JohnDibling 我听从了你的建议，并用正确的答案替换了编辑。
太好了，谢谢。现在，如果未来的 StackOverflow 用户搜索同样的问题，从解决方案中解析问题会更容易。几分钟后，您可以接受您的回答。我对 Q 和 A 都投了赞成票。享受代表。 :)

标签： c++ algorithm qt math computational-geometry

【解决方案1】：

我发现了问题。它在于这句话：

点积除以范数得到 cos，因为对角度排序与在 [0, Pi] 中排序 cos 相同。

角度越低，cos越高，所以只好改这行代码：

            if (dp(points[1], points[i+j]) < angle_temp)

到：

            if (dp(points[1], points[i+j]) > angle_temp)

现在它完美运行了！

【讨论】：