hdu4273Rescue三维凸包的重心
来源:互联网 发布:游戏策划 美工 强奸 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 15:42
题目链接 :http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4273
题意:求一个三维凸包的重心到凸包各个面的的最小距离。
模板如下:
/** File: main.cpp* Author: ssslpk** Created on 2012年9月8日, 下午3:39*/#include<stdio.h>#include<string.h>#include<math.h>#include<algorithm>using namespace std;#define PR 1e-8#define N 1000struct TPoint{ double x,y,z; TPoint(){} TPoint(double _x,double _y,double _z):x(_x),y(_y),z(_z){} TPoint operator-(const TPoint p) {return TPoint(x-p.x,y-p.y,z-p.z);} TPoint operator*(const TPoint p) {return TPoint(y*p.z-z*p.y,z*p.x-x*p.z,x*p.y-y*p.x);}//叉积 double operator^(const TPoint p) {return x*p.x+y*p.y+z*p.z;}//点积}p[N];struct fac//{ int a,b,c;//凸包一个面上的三个点的编号 bool ok;//该面是否是最终凸包中的面};struct T3dhull{ int n;//初始点数 TPoint ply[N];//初始点 int trianglecnt;//凸包上三角形数 fac tri[N];//凸包三角形 int vis[N][N];//点i到点j是属于哪个面 double dist(TPoint a){return sqrt(a.x*a.x+a.y*a.y+a.z*a.z);}//两点长度 double area(TPoint a,TPoint b,TPoint c){return dist((b-a)*(c-a));}//三角形面积*2 double volume(TPoint a,TPoint b,TPoint c,TPoint d){return (b-a)*(c-a)^(d-a);}//四面体有向体积*6 double ptoplane(TPoint &p,fac &f)//正:点在面同向 { TPoint m=ply[f.b]-ply[f.a],n=ply[f.c]-ply[f.a],t=p-ply[f.a]; return (m*n)^t; } void deal(int p,int a,int b) { int f=vis[a][b]; fac add; if(tri[f].ok) { if((ptoplane(ply[p],tri[f]))>PR) dfs(p,f); else { add.a=b,add.b=a,add.c=p,add.ok=1; vis[p][b]=vis[a][p]=vis[b][a]=trianglecnt; tri[trianglecnt++]=add; } } } void dfs(int p,int cnt)//维护凸包,如果点p在凸包外更新凸包 { tri[cnt].ok=0; deal(p,tri[cnt].b,tri[cnt].a); deal(p,tri[cnt].c,tri[cnt].b); deal(p,tri[cnt].a,tri[cnt].c); } bool same(int s,int e)//判断两个面是否为同一面 { TPoint a=ply[tri[s].a],b=ply[tri[s].b],c=ply[tri[s].c]; return fabs(volume(a,b,c,ply[tri[e].a]))<PR &&fabs(volume(a,b,c,ply[tri[e].b]))<PR &&fabs(volume(a,b,c,ply[tri[e].c]))<PR; } void construct()//构建凸包 { int i,j; trianglecnt=0; if(n<4) return ; bool tmp=true; for(i=1;i<n;i++)//前两点不共点 { if((dist(ply[0]-ply[i]))>PR) { swap(ply[1],ply[i]); tmp=false; break; } } if(tmp) return; tmp=true; for(i=2;i<n;i++)//前三点不共线 { if((dist((ply[0]-ply[1])*(ply[1]-ply[i])))>PR) { swap(ply[2],ply[i]); tmp=false; break; } } if(tmp) return ; tmp=true; for(i=3;i<n;i++)//前四点不共面 { if(fabs((ply[0]-ply[1])*(ply[1]-ply[2])^(ply[0]-ply[i]))>PR) { swap(ply[3],ply[i]); tmp=false; break; } } if(tmp) return ; fac add; for(i=0;i<4;i++)//构建初始四面体 { add.a=(i+1)%4,add.b=(i+2)%4,add.c=(i+3)%4,add.ok=1; if((ptoplane(ply[i],add))>0) swap(add.b,add.c); vis[add.a][add.b]=vis[add.b][add.c]=vis[add.c][add.a]=trianglecnt; tri[trianglecnt++]=add; } for(i=4;i<n;i++)//构建更新凸包 { for(j=0;j<trianglecnt;j++) { if(tri[j].ok&&(ptoplane(ply[i],tri[j]))>PR) { dfs(i,j); break; } } } int cnt=trianglecnt; trianglecnt=0; for(i=0;i<cnt;i++) { if(tri[i].ok) tri[trianglecnt++]=tri[i]; } } double area()//表面积 { double ret=0; for(int i=0;i<trianglecnt;i++) ret+=area(ply[tri[i].a],ply[tri[i].b],ply[tri[i].c]); return ret/2.0; } double volume()//体积 { TPoint p(0,0,0); double ret=0; for(int i=0;i<trianglecnt;i++) ret+=volume(p,ply[tri[i].a],ply[tri[i].b],ply[tri[i].c]); return fabs(ret/6); } int facetri() {return trianglecnt;}//表面三角形数 int facepolygon()//表面多边形数 { int ans=0,i,j,k; for(i=0;i<trianglecnt;i++) { for(j=0,k=1;j<i;j++) { if(same(i,j)) {k=0;break;} } ans+=k; } return ans; }TPoint gracen()//重心{TPoint res=TPoint(0,0,0);double sumv=0;TPoint po=TPoint(0,0,0);//原点for(int i=0;i<facetri();i++){double v=hull.volume(po,ply[tri[i].a],ply[hull.tri[i].b],ply[tri[i].c])/6.0;sumv+=v;res.x+=(ply[tri[i].a].x+ply[tri[i].b].x+ply[tri[i].c].x) * v;res.y+=(ply[tri[i].a].y+ply[tri[i].b].y+ply[tri[i].c].y) * v;res.z+=(ply[tri[i].a].z+ply[tri[i].b].z+ply[tri[i].c].z) * v;}res.x/=(4*sumv);res.y/=(4*sumv);res.z/=(4*sumv);return res;}}hull;double min(double a,double b){return a>b? b: a;}int main(){ int n,i; while(scanf("%d",&hull.n)!=EOF) { for( i=0; i<hull.n; i++)scanf("%lf%lf%lf",&hull.ply[i].x,&hull.ply[i].y,&hull.ply[i].z); hull.construct(); double ans=10000000.0; TPoint cen=hull.gracen(); for( i=0;i<hull.facetri();i++) { double dis=fabs(hull.volume(cen,hull.ply[hull.tri[i].a],hull.ply[hull.tri[i].b],hull.ply[hull.tri[i].c]) )/hull.area(hull.ply[hull.tri[i].a],hull.ply[hull.tri[i].b],hull.ply[hull.tri[i].c]);//=dis2(i); ans=min(ans,dis); } printf("%.3lf\n",ans); } return 0;}/*//三点转化为平面的系数void get_panel(TPoint p1,TPoint p2,TPoint p3,double &a,double &b,double &c,double &d){ a = ( (p2.y-p1.y)*(p3.z-p1.z)-(p2.z-p1.z)*(p3.y-p1.y) ); b = ( (p2.z-p1.z)*(p3.x-p1.x)-(p2.x-p1.x)*(p3.z-p1.z) ); c = ( (p2.x-p1.x)*(p3.y-p1.y)-(p2.y-p1.y)*(p3.x-p1.x) ); d = ( 0-(a*p1.x+b*p1.y+c*p1.z) );}//点到平面的距离double dis_pt2panel(TPoint pt,double a,double b,double c,double d){return fabs(a*pt.x+b*pt.y+c*pt.z+d)/sqrt(a*a+b*b+c*c);}*/
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