任意多邊形面積 有向面積

2021-08-21 22:19:34 字數 1835 閱讀 9902

給定多邊形的頂點座標(有序),讓你來求這個多邊形的面積,你會怎麼做?

我們知道,任意多邊形都可以分割為n個三角形,所以,如果以這為突破點,那麼我們第一步就是把給定的多邊形,分割為數個三角形,分別求面積,最後累加就可以了,把多邊形分割為三角形的方式多種多樣,在這裡,我們按照如下圖的方法分割:

(點如果是順時針給出,有向面積為負,逆時針給出,有向面積為正)

對於圖1而言,多邊形的面積就是:

s(1->6)=s(1,2,3)+s(1,3,4)+s(1,4,5)+s(1,5,6)(對凸多邊形同樣適用)

如果我們不以多邊形的某一點為頂點來劃分三角形而是以任意一點,如下圖,這個方法也是成立的:s = s_oab + s_obc + s_ocd + s_ode + s_oea。計算的時候,當我們取o點為原點時,可以簡化計算。      

當o點為原點時,根據向量的叉積計算公式,各個三角形的面積計算如下:

設a(x1,y1),b(x2,y2)

以下均為向量:

oa(x1,y1),ob(x2,y2)

oa x ob由線性代數叉積知識得:

=x1y2-x2y1

s_oab = 0.5*(a_x*b_y - a_y*b_x)   【(a_x,a_y)為a點的座標】

s_obc = 0.5*(b_x*c_y - b_y*c_x)

s_ocd = 0.5*(c_x*d_y - c_y*d_x)

s_ode = 0.5*(d_x*e_y - d_y*e_x)

s_oea = 0.5*(e_x*a_y - e_y*a_x)

點如果是順時針給出,有向面積為負,逆時針給出,有向面積為正,oab即為o>a>b,即oa向量xob向量

無需擔心點點座標為正還是負,正負只與點給出的順序有關,最終結果取絕對值即可。

題目:hdu2036    

//輸入必須是將點按順序輸入,順時還是逆時程式會處理的 

#includeusing namespace std;

double ans;

int n;

struct pointa[1000000];

int read()

while(ch>='0'&&ch<='9') ret=ret*10+ch-'0',ch=getchar();

return ret*f;

}int main();

for(int i=2;i<=n;i++) //取原點為輔助點

ans+=(double)(a[i].x*a[i-1].y-a[i].y*a[i-1].x)/*記得求平行四邊形面積公式嗎*

//求三角形面積。全加起來就好了,因為...面積有方向(正負性),自己會消掉的

ans+=(double)(a[1].x*a[n].y-a[1].y*a[n].x)/2.0;//第1和第n個點單獨處理

if(ans<0.0) ans=-ans;//順時針與逆時針輸入結果互為相反數

printf("%lf",ans);

return 0;

} //起點為(0.0)時

#include #include #include #include #define fre freopen("c:\\users\\dell\\desktop\\in.txt", "r", stdin);

using namespace std;

struct area;

int main()

return 0;

}

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