极角排序理解

这里我们说的极角排序,指的是对于二维坐标中的点,当然也可以说是向量。极角排序的用途一般是预处理二维平面中的点,使之变得相对有序,接下来在有序的条件小用O(n)或者O(nlogn)处理,而不是无序条件下的O(n*n)的枚举。

应用链接  https://www.cnblogs.com/gzr2018/p/10873518.html

极角排序:根据数学知识,在极坐标的情况下,有一个原地,一个参考方向(x轴正方向),现在对于其他点,对于原点,即存在一个极坐标(r,thata),对于极角排序。

关于叉积:叉积=0是指两向量平行(重合);叉积>0,则向量a在向量b的顺时针方向(粗略的理解为在a在b的下方);叉积<0,则向量a在向量b的逆时针方向(粗略的理解为在a在b的上方)

如下利用叉积进行极角排序。

1 bool cmp2(point a,point b) 
2 {
3     point c;//原点
4     c.x = 0;
5     c.y = 0;
6     if(compare(c,a,b)==0)//计算叉积,compare函数是计算向量c->a,c->b的叉积,如果叉积相等,按照X从小到大排序
7         return a.x<b.x;
8     else return compare(c,a,b)>0;
9 }

 如下利用atan2函数计算atan2值利用atan2排序。

函数形式:atan2(y,x)。范围是[-pi,pi],返回值是此点与远点连线与x轴正方向的夹角

由于3,4象限的atan2值为负,可以对他们加上一个2*pi,这样sort之后,象限就是从第一到第四排序好了。

atan2函数值举例如下:

0.785398 :atan2(1,1) 一象限

2.35619 :atan2(1,-1)二象限

-2.35619 :atan2(-1,-1)三象限
-0.785398 :atan2(-1,1)四象限

int cnt=0;
for(int j=0;j<n;j++){
if(i!=j)p[cnt++]=atan2(po[j].y-po[i].y,po[j].x-po[i].x);
if(p[cnt-1]<0)p[cnt-1]+=2*pi;
}
sort(p,p+cnt);
for(int j=0;j<cnt;j++)p[j+cnt]=p[j]+2*pi;//这行代码可选,是为了把前后的向量合起来,如果需要比较向量的相邻关系

 两种方法的比较:用叉积精度更高,但是时间花销大;tan2精度稍微低一些,时间快。记得有个题用叉积排序结果TLE了,当然有些题用tan2可能会WA!!!

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