计算几何 求n个点中最大四边形

这篇博客介绍了如何利用Graham扫描算法找到一组点中构成的最大四边形的面积。首先,通过寻找最下最左点并进行极角排序,去除共线点。然后,通过遍历所有可能的四边形组合,计算其面积,并保存最大的四边形面积。最后,输出最大四边形面积的一半。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

#define SIZE 2100

struct point_t{
	llt x,y;
}P[SIZE];

//叉积,OA×OB
inline llt cross(point_t const&O,point_t const&A,point_t const&B){
    llt xoa = A.x - O.x;
	llt yoa = A.y - O.y;
	llt xob = B.x - O.x;
	llt yob = B.y - O.y;
	return xoa * yob - xob * yoa;
}

//A如果比B更靠下更靠左返回真
inline bool isLowLeft(point_t const&A,point_t const&B){
	return A.y < B.y || ( A.y == B.y && A.x < B.x );
}

//按照对于pO的极角排序,极角相等的距离远的排在前面,因为后面要做一个unique
point_t* pO;
bool comp4Graham(point_t const&A,point_t const&B){
    llt t = cross(*pO,A,B);
	if ( t ) return t > 0LL;

	llt a1 = A.x > pO->x ? A.x - pO->x : pO->x - A.x;
	llt a2 = B.x > pO->x ? B.x - pO->x : pO->x - B.x;
    if ( a1 != a2 ) return a1 > a2;

	a1 = A.y > pO->y ? A.y - pO->y : pO->y - A.y;
	a2 = B.y > pO->y ? B.y - pO->y : pO->y - B.y;
	return a1 > a2;
}

//相对于pO是否极角相等
inline bool isEqPolar(point_t const&A,point_t const
<think>首先,用户的问题是:“我想在几何或编程中找到四边形的右下角点坐标 请问如何准确找到四边形的右下角点坐标”。这涉及到在几何或编程环境中确定四边形的右下角点。 从系统指令中,我需要: - 使用$...$格式表示行内数学表达式。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识。 - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 参考站内引用: - 引用[1]:关于CornerNet和corner pooling,用于目标检测中检测矩形角点。 - 引用[2]:关于拖拽四边形的四角实现变形,使用C#代码。 用户的问题是关于找到四边形的右下角点坐标。我需要基于这些引用提供信息。 关键点: - 在几何中,四边形的右下角点取决于坐标系。通常,在二维笛卡尔坐标系中,右下角点可能具有最大x值和最大y值,但前提是四边形是轴对齐的矩形。对于任意四边形,情况更复杂。 - 在编程中,我需要一种方法来识别右下角点,可能基于点的坐标。 引用[1]讨论了CornerNet,它使用corner pooling来检测角点。对于矩形,左上角和右下角是关键。Corner pooling通过取边缘特征的最大值来识别角点。 引用[2]展示了C#代码,其中定义了四个点a, b, c, d,并允许拖拽它们来变形四边形。在代码中,点c被初始化为(80,80),这似乎是右下角点,因为a(40,40)是左上角,b(80,40)是右上角,d(40,80)是左下角,所以c(80,80)是右下角。 在任意四边形中,如何定义“右下角”?通常,我们假设坐标系的原点在左上角,x向右增加,y向下增加(屏幕坐标系)。所以,右下角点应该具有最大的x坐标和最大的y坐标。 但并非所有四边形都有明确的右下角点;如果四边形旋转了,点可能不严格对齐。因此,我们需要一个标准方法。 步骤: 1. **理解问题**:在几何中,给定四个点,找到右下角点。 2. **方法**: - 在轴对齐矩形中,右下角点是具有最大x和最大y的点。 - 在任意四边形中,我们可以找到具有最大x坐标的点,如果有多个,则取其中y最大者;或者反之。但需要定义“右下”的含义。 - 在计算机视觉或图像处理中,如引用[1],使用像CornerNet这样的模型来检测角点。 3. **编程实现**: - 假设我们有四个点:P1, P2, P3, P4。 - 定义一个函数来找到右下角点。例如: - 计算所有点的x坐标,取最大x值。 - 如果有多个点具有相同最大x,取其中y最大者(假设y向下增加)。 - 或者,直接找到点其(x, y)使得x和y都尽可能大。 - 在引用[2]的代码中,点c是(80,80),是最大x和最大y。 在引用[2]中,点a(40,40), b(80,40), c(80,80), d(40,80),所以c是右下角。 对于任意四边形,我们需要确保点顺序一致。但用户没有指定点顺序。 可能的方法: - 排序点基于x坐标,然后基于y。 - 或者,计算凸包来排序点,但可能过复杂。 简单方法:在编程中,假设点列表,找到argmax of x,如果有tie,取argmax of y。 在坐标系中,y向下增加(如屏幕坐标),所以右下角是最大x和最大y。 在数学坐标系中,y向上增加,右下角是最大x和最小y,但用户可能使用屏幕坐标。 用户提到“几何或编程”,所以我应该覆盖两者。 基于引用[1],CornerNet专门检测左上角和右下角,通过corner pooling。但用户可能没有使用深度学习。 回答结构: 1. **介绍概念**:解释什么是右下角点。 2. **几何方法**:在几何中,如何定义和找到它。 3. **编程方法**:在代码中如何实现。 4. **参考引用**:自然地融入引用。 5. **生成相关问题**:在末尾添加。 使用中文回答。 生成相关问题: - 类似于示例,例如: 1. 如何找到四边形的其他角点? 2. 在旋转四边形中如何定义右下角? 3. 编程中如何处理点集来识别角点? 引用标识:在引用段落末尾添加[^1]或[^2]。 例如,提到引用[1]时,说“如引用[1]中所述”。 现在,构建回答: - 开头:直接回答问题。 - 步骤: a. 定义坐标系:假设屏幕坐标系,x向右,y向下。 b. 给定四个点,找到具有最大x坐标的点。如果有多个,取其中y坐标最大者。 c. 在几何中,类似。 d. 编程示例:使用伪代码或类似引用[2]的语言。 - 引用:引用[1]讨论角点检测,引用[2]有代码示例。 在引用[2]中,点c是右下角,但代码允许拖拽,所以动态变化。 对于静态点,我们可以计算。 伪代码: def find_bottom_right_corner(points): # points is a list of tuples [(x1,y1), (x2,y2), ...] max_x_point = max(points, key=lambda p: p[0]) # 找到x最大的点 # 如果有多个点具有相同x,取y最大者 candidates = [p for p in points if p[0] == max_x_point[0]] bottom_right = max(candidates, key=lambda p: p[1]) # 假设y向下增加 return bottom_right 在数学坐标系(y向上),我们需要取最小y,但用户可能使用屏幕坐标。 澄清:在回答中,指定坐标系。 最后,添加相关问题。</think>### 如何准确找到四边形的右下角点坐标 在几何或编程中,找到四边形的右下角点坐标需要明确坐标系和四边形的特性。通常,在二维笛卡尔坐标系中(尤其屏幕坐标系,x轴向右增加,y轴向下增加),右下角点定义为具有最大x坐标和最大y坐标的点。如果四边形是轴对齐矩形(如矩形或正方形),右下角点可直接通过坐标比较确定;对于任意四边形(如旋转或变形),则需通过算法处理点集来识别。以下我将分步解释方法,确保回答清晰可靠。 #### 1. **理解坐标系和右下角的定义** - 在屏幕坐标系(常见于编程)中: - x轴向右为正方向,y轴向下为正方向。 - 右下角点:具有最大x值和最大y值的点。 - 在数学坐标系(y轴向上)中: - 右下角点:具有最大x值和最小y值(但用户问题更可能针对屏幕坐标,编程中常见)。 - 关键点:四边形可能不规则,因此需处理点集顺序不固定的情况。引用[1]中提到,在目标检测中,CornerNet通过corner pooling机制识别矩形角点,这依赖于边缘特征的最大值传播,但在一般几何或编程中,我们可用更简单的坐标比较方法[^1]。 #### 2. **几何方法:在点集中找到右下角点** 给定四边形四个顶点坐标(例如:$P_1(x_1,y_1)$, $P_2(x_2,y_2)$, $P_3(x_3,y_3)$, $P_4(x_4,y_4)$),右下角点可通过以下步骤确定: - **步骤1**:计算所有点的x坐标,取最大值 $\max(x_i)$。 - **步骤2**:如果有多个点具有相同最大x值,则在这些点中取y坐标最大者(屏幕坐标系下)或最小者(数学坐标系下)。 - **公式表示**: - 右下角点 $P_{\text{bottom-right}}$ 满足: $$ P_{\text{bottom-right}} = \arg \max_{P_i} \left( x_i, y_i \right) \quad \text{(屏幕坐标系)} $$ $$ P_{\text{bottom-right}} = \arg \max_{P_i} \left( x_i, -y_i \right) \quad \text{(数学坐标系)} $$ - **示例**:假设四边形顶点为 $A(2,3)$, $B(5,3)$, $C(5,6)$, $D(2,6)$(屏幕坐标系)。 - 最大x值:5(点B和C)。 - 在B(5,3)和C(5,6)中,取y最大者:C(5,6)是右下角点。 - 注意:如果四边形旋转或变形,此方法仍有效,但需确保点集正确。引用[2]中的C#代码示例初始化点为a(40,40), b(80,40), c(80,80), d(40,80),其中c(80,80)通过最大x和y直接识别为右下角点[^2]。 #### 3. **编程实现:代码示例** 在编程中,可使用简单算法处理点集。以下是Python伪代码(假设屏幕坐标系),易于移植到其他语言如C#(引用[2]使用C#实现拖拽变形): ```python def find_bottom_right_corner(points): """ 输入: points为四边形顶点列表,格式[(x1,y1), (x2,y2), (x3,y3), (x4,y4)] 输出: 右下角点坐标 (x, y) """ # 找到x坐标最大的点(如有多个,选y最大者) max_x = max(points, key=lambda p: p[0])[0] # 最大x值 candidates = [p for p in points if p[0] == max_x] # 所有x最大的点 bottom_right = max(candidates, key=lambda p: p[1]) # 取y最大者(屏幕坐标系) return bottom_right # 示例使用 points = [(2, 3), (5, 3), (5, 6), (2, 6)] # 四边形顶点 bottom_right = find_bottom_right_corner(points) print(f"右下角点坐标: ({bottom_right[0]}, {bottom_right[1]})") # 输出: (5, 6) ``` - **说明**: - 此代码处理任意四边形,不依赖点顺序。 - 在数学坐标系(y向上),需修改为 `min(candidates, key=lambda p: p[1])`。 - 引用[2]的C#代码通过事件处理动态更新点坐标,类似逻辑可集成到拖拽系统中[^2]。 - 如果使用深度学习(如引用[1]的CornerNet),可训练模型检测角点,但一般编程任务不需此复杂度[^1]。 #### 4. **注意事项** - **坐标系确认**:在实现前,明确坐标系类型(屏幕或数学),否则结果可能错误。 - **边界情况**: - 如果多个点共享相同最大x和y,任选其一(通常不影响四边形定义)。 - 对于凹四边形,方法仍适用,但需确保点集是凸包(可通过凸包算法预处理)。 - **性能**:算法时间复杂度为 $O(n)$(n=4点),高效可靠。 - 参考引用[1],在图像处理中,corner pooling利用边缘特征增强角点检测,但一般几何问题中坐标比较已足够[^1]。 #### 5. **相关问题** 如果您进一步探索此主题,以下是相关问题: 1. 如何找到四边形的左上角或其他角点坐标? 2. 在旋转四边形中,如何动态定义和计算右下角点? 3. 编程中如何处理四边形的点集排序(如凸包计算)? 4. 目标检测中,类似CornerNet的模型如何优化角点定位精度?[^1]
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值