Computational Geometry

矩形重叠

看过某司一道笔试题:给(n)个矩形左下和右上坐标(不能斜放),求重叠最多处矩形个数。
这道题本身不难:可以遍历所有矩形边界组成的点,计算该点被多少矩形包围,从而选出最大值。
由此引申出一个问题:判断两个矩形重叠

  • 如果正向思考,会有很多种情况:包含、重叠某个角、交叉...
    那么如果逆向思考:什么情况两个矩形不重叠?无非就是(A(p_1, p_2))(B(p_3, p_4))的上下左右:

[(p_2.y>=p_3.y)vee(p_4.y>=p_1.y)vee(p_3.x>=p_2.x)vee(p_1.x>=p_4.x) ]

取反后用De Morgan's law化简就是重叠的情况:

[(p_2.y<p_3.y)wedge(p_4.y<p_1.y)wedge(p_3.x<p_2.x)wedge(p_1.x<p_4.x) ]

线段交点

联立方程组求解当然没问题,也可以用几何的方法解:

易知,(frac{AO}{BO}=frac{AE}{BF}=frac{S_{ACD}}{S_{BCD}}),两个三角形面积可以用叉积求得,又(vec{AO}=frac{AO}{AB}vec{AB}=frac{AO}{AO+BO}vec{AB}),所以(vec{O'O}=vec{O'A}+vec{AO}),即可求得(O)点坐标。

线段覆盖

有若干线段([l_i,r_i])以及目标线段([a,b]),需要用尽可能多的线段去覆盖目标线段,且线段之间不相交,线段长度之和最小。
直观上看:我们的策略首先以长度为准则:显然不妥,选了黑的就不是最优
在这里插入图片描述
按照起始点:
在这里插入图片描述
按照结束点:最优
在这里插入图片描述
从前向后取区间,最小化对后面的影响,选择最早结束的区间。

向量旋转


三角变换可得:

[vec b=(xcosalpha-ysinalpha,ycosalpha+xsinalpha) ]

多边形面积


三角剖分:

[S_{ABCDEF}=frac{vec{OA} imesvec{OB}+vec{OB} imesvec{OC}+...+vec{OF} imesvec{OA}}{2} ]

即:

[S=A_n imes A_1+sum_{i=1}^{n-1}A_i imes A_{i+1}=x_ny_1-y_nx_1+sum_{i=1}^{n-1}x_iy_{i+1}-y_ix_{i+1} ]

凸包

包围所有给定点并且周长最小的多边形。


reference
洛谷日报#142 计算几何初步

原文地址:https://www.cnblogs.com/EIMadrigal/p/12371851.html