凸包最小外切圆(最小覆盖圆)
程序员文章站
2022-04-02 19:00:57
...
定义: 给出平面上的一些点,求覆盖这些点的最小圆。
具体问题可见hdu 2215
解决:
1.求这些离散点的凸包;
2.枚举凸包上任意3点形成的三角形,求这些三角形的外切圆,找出所有外切圆中半径最大的一个。
细节:
1.若枚举的三个点构成钝角三角形,则最大半径为最长边的一半否则,半径 r=a*b*c/(4*S) ,其中S为三角形面积,用叉积很好求。
2.钝角三角形判断:若最长边为c,则a*a+b*b<c*c(类比直角三角)
//n个点,每次输入一个点的x,y值,每个点有0.5大小的半径,求最小覆盖圆
#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define lf double
#define IOS std::ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);cout.tie(0);
#define Rep(i,l,r) for(int i=(l);i<=(r);i++)
using namespace std;
int n;
struct Point
{
double x,y,z;
};
typedef Point vector_t;
double Dot(vector_t A, vector_t B){
return A.x*B.x + A.y*B.y;
}
double Length(vector_t A){
return sqrt(Dot(A, A));
}
double Cross(const vector_t& x, const vector_t& y)
{
double z = x.x * y.y - x.y * y.x;
return z;
}
Point operator-(const Point&a,const Point&b)
{
Point c;
c.x=a.x-b.x;
c.y=a.y-b.y;
c.z=0;
return c;
}
Point p[500];
int cmp(const Point&a,const Point&b){
double d=Cross(a-p[0],b-p[0]);
if(d>0)
return 1;
if(d==0 && Length(a-p[0])<=Length(b-p[0]))
return 1;
return 0;
}
int build(int n,Point *p,Point *s)
{
//*p为散点,*s为凸包的点
sort(p,p+n,cmp);
int m = 0;
for(int i = 0;i < n;i++)
{
while(m>1&&Cross((s[m-1]-s[m-2]),(p[i]-s[m-2]))<=0)m--;
s[m++] = p[i];
}
int lim = m;
for(int i = n-2;i >= 0;i--)
{
while(m>lim&&Cross((s[m-1]-s[m-2]),(p[i]-s[m-2]))<=0)m--;
s[m++] = p[i];
}
if(m!=1)m--;
return m;
}
Point s[500];
int main()
{
while(cin>>n)
{
if(n==0)break;
Rep(i,0,n-1){
double x,y;
cin>>x>>y;
p[i].x=x;p[i].y=y;
}
if(n==1){
printf("0.50\n");
continue;
}
int m=build(n,p,s);
double R=0;
if(m<=2){
double r=(Length(p[1]-p[0])+1)/2;
R=max(R,r);
}
else{
for(int i=0;i<m;i++){
for(int j=i+1;j<m;j++){
for(int k=j+1;k<m;k++){
double len1=Length(s[j]-s[i]),len2=Length(s[k]-s[i]),len3=Length(s[k]-s[j]);
if(len1>len2)swap(len1,len2);
if(len2>len3)swap(len2,len3);
double r=1e9;
if((len1*len1)+(len2*len2)<(len3*len3)){
r=len3/2;
}
else{
double S=abs(Cross(s[j]-s[i],s[k]-s[i]));
r=len1*len2*len3/(2*S);
}
R=max(R,r+0.5);
}
}
}
}
printf("%.2lf\n",R);
}
return 0;
}
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