凸包--Graham扫描法

一直听大佬们说：凸包、凸包、凸包
一直不会。。。。。
而后。。。。
今天考试，考了一道计算几何的简单题。。。。
这，，，仍是学一下吧。。
而后考试现场学习一下凸包算法。

先理解一下凸包是啥东西。

看看这张图
解释一下凸包是什么
若是你有一堆点（原谅我画的很凌乱）
那么，找到一个点集
依次链接这些点
使他们造成一个凸多边形
而且全部的点都包括在这个多边形的内部或者边上
这个多边形就是一个凸包（我写的确定一点也不严谨）

无论怎么样，就先这样理解一下吧。。。。。。

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凸包是啥应该不难理解，那么，给你一堆点，怎么求凸包？

这种东西。。。。。
先大概说一下把。。。

首先找到最靠近左下的那个点，这个点必定在凸包上（不难理解吧。。。画个图就知道了）

以这个点为极点，其余点按照极角排序

而后按照顺序依次访问全部点，判断可行性

这样子干说真是虚无缥缈的东西。。。。。。
画图来解释

这是一片点。

找到最靠近左下的一个点

其余的点按照极角排序

而后把1丢到凸包的栈里面，准备开始扫描

检查2号点是否在1的一侧，（检查一下是否是凸多边形）
这里检查到2号可行，先加入到栈中

检查到3更加靠近外侧（若是加入3号就会造成凹多边形，显然3在凸包中，而2不在）
而后把2号点弹出栈，判断1号和3号节点的关系（同判断2号）

依次这么判断，最后全部凸包上的点都会在栈中

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这样子算法的步骤很显然了。
继续解决一些细节上的问题（貌似就一个把。。。。）
怎么计算一个节点是否在前一个点的一侧。。。。
（我说的好不专业。。。我本身都不知道该怎么说一些名词。。。就将就着理解一下吧。。。）

咱们先拿几个点出来

其中1,2,3是当前在凸包的栈中的点，4号节点是须要判断的点
那么，咱们须要从栈中拿最上方的两个点（2和3节点）
把他们链接起来，再把2和4链接起来（怎么链接？我是不会说直接用向量的坐标表示就能够了）
计算一下两个向量的叉积。。
哈，叉积。。。
解释一下吧。。
假设2到3的向量是a(x1,y1)
2到4的向量是b(x2,y2)
那么，计算一下它们的叉积，也就是x1y2-x2y1
换种方法来表示就是。
|a|·|b|·sin<a,b>
（因此说叉积也能够用来求出三角形的面积~这个之后还会用到的）
若是，这两个向量的叉积≥0 证实这两个向量平行或者夹角是个锐角
也就证实了3号节点此时必定再也不凸包上（由于链接2和4以后3在凸包内侧了）
把3号节点弹出栈，继续重复上面的步骤便可。

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感受我说的有点小复杂诶。。。。
这个东东多画点图就会理解的

若是仍是不太清楚，能够看一看代码。

struct Node
{
       int x,y;
}p[MAX],S[MAX];//p储存节点的位置，S是凸包的栈 
inline bool cmp(Node a,Node b)//比较函数，对点的极角进行排序 
{
       double A=atan2((a.y-p[1].y),(a.x-p[1].x));
       double B=atan2((b.y-p[1].y),(b.x-p[1].x));
       if(A!=B)return A<B;
       else    return a.x<b.x; //这里注意一下，若是极角相同，优先放x坐标更小的点 
}
long long Cross(Node a,Node b,Node c)//计算叉积 
{
       return 1LL*(b.x-a.x)*(c.y-a.y)-1LL*(b.y-a.y)*(c.x-a.x);
}
void Get()//求出凸包 
{
       p[0]=(Node){INF,INF};int k;
       for(int i=1;i<=n;++i)//找到最靠近左下的点 
              if(p[0].y>p[i].y||(p[0].y==p[i].y&&p[i].x<p[0].x))
               {p[0]=p[i];k=i;}
       swap(p[k],p[1]);   
       sort(&p[2],&p[n+1],cmp);//对于剩余点按照极角进行排序 
       S[0]=p[1],S[1]=p[2];top=1;//提早在栈中放入节点 
       for(int i=3;i<=n;)//枚举其余节点 
       {
              if(top&&Cross(S[top-1],p[i],S[top])>=0)
                        top--;//若是当前栈顶不是凸包上的节点则弹出 
              else  S[++top]=p[i++];//加入凸包的栈中 
       }
       //底下这个玩意用来输出凸包上点的坐标 
       //for(int i=0;i<=top;++i)
       //    printf("(%d,%d)\n",S[i].x,S[i].y);
}

接下来找一道简单点的例题
HDU 1392

这道题目就是求出凸包而后计算周长，很简单的题目，去试试吧。。