时间复杂度和空间复杂度都是O(n*n)级别的。
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<string>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<map>
#include<vector>
#define ll long long
#define llu unsigned ll
using namespace std;
const double eps=1e-8;
const double dnf=1e20;
const double pi=acos(-1.0);
const int maxn=2050;
//浮点型数值是否为0
int sgn(double x)
{
if(abs(x)<eps) return 0;
if(x<0) return -1;
return 1;
}
struct Point3
{
double x,y,z;
Point3(double xx=0,double yy=0,double zz=0)
{
x=xx,y=yy,z=zz;
}
void input(void)
{
scanf("%lf%lf%lf",&x,&y,&z);
}
void output(void)
{
printf("%.2f %.2f %.2f\n",x,y,z);
}
double len(void)
{
return sqrt(x*x+y*y+z*z);
}
double len2(void)
{
return x*x+y*y+z*z;
}
double dis(const Point3 &b) const
{
return sqrt((x-b.x)*(x-b.x)+(y-b.y)*(y-b.y)+(z-b.z)*(z-b.z));
}
bool operator ==(const Point3 &b) const
{
return sgn(x-b.x)==0&&sgn(y-b.y)==0&&sgn(z-b.z)==0;
}
bool operator <(const Point3 &b) const
{
if(sgn(x-b.x)!=0) return x<b.x;
if(sgn(y-b.y)!=0) return y<b.y;
return sgn(z-b.z)<0;
}
Point3 operator + (const Point3 &b) const
{
return Point3(x+b.x,y+b.y,z+b.z);
}
Point3 operator - (const Point3 &b) const
{
return Point3(x-b.x,y-b.y,z-b.z);
}
Point3 operator * (const double &k) const
{
return Point3(x*k,y*k,z*k);
}
Point3 operator / (const double &k) const
{
return Point3(x/k,y/k,z/k);
}
Point3 operator ^ (const Point3 &b) const
{
return Point3(y*b.z-z*b.y,z*b.x-x*b.z,x*b.y-y*b.x);
}
double operator * (const Point3 &b) const
{
return x*b.x+y*b.y+z*b.z;
}
};
struct CH3D
{
struct face
{
int a,b,c;//表示凸包一个面上的三个点的编号
bool ok;//表示该面是否属于最终的凸包上的面
};
int n;//初始顶点数
Point3 P[maxn];
int num;//凸包表面的三角形数
face F[maxn<<3];//凸包表面的三角形
int g[maxn][maxn];
Point3 cross(const Point3 &a,const Point3 &b,const Point3 &c)
{
return (b-a)^(c-a);
}
//三角形面积*2
double area_triangle(Point3 a,Point3 b,Point3 c)
{
return ((b-a)^(c-a)).len();
}
//四面体有向体积*6
double volume_four(Point3 a,Point3 b,Point3 c,Point3 d)
{
return ((b-a)^(c-a))*(d-a);
}
//正:点在面同向
double dblcmp(Point3 &p,face &f)
{
Point3 p1=P[f.b]-P[f.a];
Point3 p2=P[f.c]-P[f.a];
Point3 p3=p-P[f.a];
return (p1^p2)*p3;
}
void deal(int p,int a,int b)
{
int f=g[a][b];
face add;
if(F[f].ok)
{
if(sgn(dblcmp(P[p],F[f]))>0)
dfs(p,f);
else
{
add.a=b;
add.b=a;
add.c=p;
add.ok=true;
g[p][b]=g[a][p]=g[b][a]=num;
F[num++]=add;
}
}
}
//递归搜索所有应该从凸包内删除的面
void dfs(int p,int now)
{
F[now].ok=false;
deal(p,F[now].b,F[now].a);
deal(p,F[now].c,F[now].b);
deal(p,F[now].a,F[now].c);
}
bool same(int s,int t)
{
Point3 &a=P[F[s].a];
Point3 &b=P[F[s].b];
Point3 &c=P[F[s].c];
int d1=sgn(volume_four(a,b,c,P[F[t].a]));
int d2=sgn(volume_four(a,b,c,P[F[t].b]));
int d3=sgn(volume_four(a,b,c,P[F[t].c]));
return (d1==0)&&(d2==0)&&(d3==0);
}
//构建三维凸包
void create(void)
{
num=0;
face add;
//保证前四个点不共面
//*********************************
bool flag=true;
for(int i=1;i<n;i++)
{
if(!(P[0]==P[i]))
{
swap(P[1],P[i]);
flag=false;
break;
}
}
if(flag) return ;
flag=true;
for(int i=2;i<n;i++)
{
if(sgn(((P[1]-P[0])^(P[i]-P[0])).len())>0)
{
swap(P[2],P[i]);
flag=false;
break;
}
}
if(flag) return ;
flag=true;
for(int i=3;i<n;i++)
{
if(sgn(((P[1]-P[0])^(P[2]-P[0]))*(P[i]-P[0]))!=0)
{
swap(P[3],P[i]);
flag=false;
break;
}
}
if(flag) return ;
//*********************************
for(int i=0;i<4;i++)
{
add.a=(i+1)%4;
add.b=(i+2)%4;
add.c=(i+3)%4;
add.ok=true;
if(sgn(dblcmp(P[i],add))>0) swap(add.b,add.c);
g[add.a][add.b]=g[add.b][add.c]=g[add.c][add.a]=num;
F[num++]=add;
}
for(int i=4;i<n;i++)
{
for(int j=0;j<num;j++)
{
if(F[j].ok&&sgn(dblcmp(P[i],F[j]))>0)
{
dfs(i,j);
break;
}
}
}
int tmp=num;
num=0;
for(int i=0;i<tmp;i++)
if(F[i].ok)
F[num++]=F[i];
}
//表面积
double area(void)
{
double res=0;
if(n==3)
{
Point3 p=cross(P[0],P[1],P[2]);
return p.len()/2;
}
for(int i=0;i<num;i++)
res+=area_triangle(P[F[i].a],P[F[i].b],P[F[i].c]);
return res/2.0;
}
//体积
double volume(void)
{
double res=0;
Point3 tmp=Point3(0,0,0);
for(int i=0;i<num;i++)
res+=volume_four(tmp,P[F[i].a],P[F[i].b],P[F[i].c]);
return abs(res/6.0);
}
//表面三角形个数
int sum_of_triangle(void)
{
return num;
}
//表面多边形个数
int sum_of_polygon(void)
{
int res=0;
for(int i=0;i<num;i++)
{
bool flag=true;
for(int j=0;j<i;j++)
{
if(same(i,j))
{
flag=false;
break;
}
}
res+=flag;
}
return res;
}
//重心
Point3 bary_center(void)
{
Point3 ans=Point3(0,0,0);
Point3 o=Point3(0,0,0);
double all=0;
for(int i=0;i<num;i++)
{
double vol=volume_four(o,P[F[i].a],P[F[i].b],P[F[i].c]);
ans=ans+(((o+P[F[i].a]+P[F[i].b]+P[F[i].c])/4.0)*vol);
all+=vol;
}
ans=ans/all;
return ans;
}
//点到面的距离
double dis_point_to_face(Point3 p,int i)
{
double tmp1=abs(volume_four(P[F[i].a],P[F[i].b],P[F[i].c],p));
double tmp2=((P[F[i].b]-P[F[i].a])^(P[F[i].c]-P[F[i].a])).len();
return tmp1/tmp2;
}
};
CH3D hull;
int main(void)
{
return 0;
}