在Java中按极角对点进行排序

时间:2013-05-12 15:46:25

标签: java grahams-scan

我正在使用格雷厄姆扫描算法来找到一组点的凸壳 我试图按极角对点进行排序,但我不知道怎么做(我已经用Y坐标对点集进行了排序)。

我已经写过的内容是这样的:

public double angle(Coord o, Coord a)
{
    return Math.atan((double)(a.y - o.y) / (double)(a.x - o.x));
}

其中Coord是我的X和Y坐标为double的类。

我还查看了Stack Overflow中的一个类似帖子,其中有人试图用C ++实现这个角度,但我不明白qsqrt。我们在Java中有这样的东西吗?

qreal Interpolation::dp(QPointF pt1, QPointF pt2)
{
    return (pt2.x()-pt1.x())/qSqrt((pt2.x()-pt1.x())*(pt2.x()-pt1.x()) + (pt2.y()-pt1.y())*(pt2.y()-pt1.y()));
}

如果有人能帮助我,我会很高兴。

3 个答案:

答案 0 :(得分:15)

您无需计算极角来进行排序。由于三角函数在象限内是单调的(总是增加或总是递减),所以只需按函数本身排序,例如,在你的情况下棕褐色。如果您从最底部的点开始实施Graham扫描,您只需要查看前两个象限,因此最容易按照cotan进行排序,因为它在两个象限上都是单调的。

换句话说,您可以按- (x - x1) / (y - y1)排序(其中(x1,y1)是起点的坐标),计算起来会更快。首先,您需要将y == y1的点分开,当然,根据(x - x1)的符号将它们添加到列表的顶部或底部,但它们很容易识别,因为你已经按y排序找到了你的起点。

答案 1 :(得分:6)

如上所述,计算极角本身是一种非常草率的事情。您可以定义一个简单的比较器,并使用交叉乘积按极角进行排序。这是C ++中的代码(我用于我自己的Graham扫描):

struct Point {
    int x, y;
}

int operator^(Point p1, Point p2) {
    return p1.x * p2.y - p1.y * p2.x;
}

bool operator<(Point p1, Point p2) 
{
    if(p1.y == 0 && p1.x > 0) 
        return true; //angle of p1 is 0, thus p2 > p1

    if(p2.y == 0 && p2.x > 0) 
        return false; //angle of p2 is 0 , thus p1 > p2

    if(p1.y > 0 && p2.y < 0) 
        return true; //p1 is between 0 and 180, p2 between 180 and 360

    if(p1.y <0 && p2.y > 0) 
         return false;

    return (p1 ^ p2) > 0; //return true if p1 is clockwise from p2
}

您可以通过定义Point类在Java中实现相同的功能。基本上我已经重载^运算符以返回交叉产品。其余的很明显,希望这有帮助!

答案 2 :(得分:0)

Math.atan()返回-pi / 2到pi / 2之间的角度。您必须调整其他两个坐标的结果。

如果你想要从凸包中心开始的角度,你必须首先翻译坐标,以便centroid是原点。