二维凸包的面积


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您将得到一个整数对的数组/列表/向量,这些整数对表示2D欧几里得平面上点的笛卡尔坐标Xÿ;所有坐标都在-104104,允许重复。找到这些点的凸包的面积,四舍五入到最接近的整数;确切的中点应四舍五入为最接近的偶数整数。您可以在中间计算中使用浮点数,但前提是可以保证最终结果始终正确。这是,因此最短的正确程序将获胜。

点集合P凸包是包含P的最小凸集。在欧几里得平面上,对于任何单个点x y ,它都是该点本身。对于两个不同的点,它是包含它们的线,对于三个非共线的点,它是它们形成的三角形,依此类推。PPXÿ

关于凸包的视觉效果最好的可视化解释,最好是将所有点想象成钉子在木板上,然后在它们周围拉伸橡皮筋将所有点围起来:
在此处输入图片说明

一些测试用例:

Input: [[50, -13]]
Result: 0

Input: [[-25, -26], [34, -27]]
Result: 0

Input: [[-6, -14], [-48, -45], [21, 25]]
Result: 400

Input: [[4, 30], [5, 37], [-18, 49], [-9, -2]]
Result: 562

Input: [[0, 16], [24, 18], [-43, 36], [39, -29], [3, -38]]
Result: 2978

Input: [[19, -19], [15, 5], [-16, -41], [6, -25], [-42, 1], [12, 19]]
Result: 2118

Input: [[-23, 13], [-13, 13], [-6, -7], [22, 41], [-26, 50], [12, -12], [-23, -7]]
Result: 2307

Input: [[31, -19], [-41, -41], [25, 34], [29, -1], [42, -42], [-34, 32], [19, 33], [40, 39]]
Result: 6037

Input: [[47, 1], [-22, 24], [36, 38], [-17, 4], [41, -3], [-13, 15], [-36, -40], [-13, 35], [-25, 22]]
Result: 3908

Input: [[29, -19], [18, 9], [30, -46], [15, 20], [24, -4], [5, 19], [-44, 4], [-20, -8], [-16, 34], [17, -36]]
Result: 2905

2
你有测试用例吗?
Maltysen

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不考虑代码中的空格是一个坏主意,它会导致提交带有大量空格的字符串以及将字符串转换为代码并执行的通用代码。
xnor19

4
确切的中点应四舍五入到最接近的偶数整数:只是想知道其背后的原因是什么?
阿纳尔德

4
[[0, 0], [1, 1], [0, 1]]1个/20

6
通常,挑战是独立的,但事实并非如此。您能解释什么是凸包,以及如何计算吗?还是指向一些参考在线资源?
奥利维尔·格雷戈尔

Answers:


9

SQL Server 2012 +,84个字节

SELECT Round(Geometry::ConvexHullAggregate(Geometry::Point(x,y,0)).STArea(),0)FROM A

利用SQL Server中的几何函数和聚合。协调来自表格A中的列xy


9

Java 10、405 ...不再适合;请参阅编辑历史记录 。317 316字节

P->{int n=P.length,l=0,i=0,p,q,t[],h[][]=P.clone(),s=0;for(;++i<n;)l=P[i][0]<P[l][0]?i:l;p=l;do for(h[s++]=P[p],q=-~p%n,i=-1;++i<n;q=(t[1]-P[p][1])*(P[q][0]-t[0])<(t[0]-P[p][0])*(P[q][1]-t[1])?i:q)t=P[i];while((p=q)!=l);for(p=i=0;i<s;p-=(t[0]+h[++i%s][0])*(t[1]-h[i%s][1]))t=h[i];return Math.round(.5*p/~(p%=2))*~p;}

-52字节由于@OlivierGrégoire
-3字节由于@PeterTaylor
-7字节由于 @ceilingcat

在线尝试。

299字节无舍入。

说明:

需要执行三个步骤:

  1. 根据输入坐标计算凸包的点(使用 Jarvis的算法/包装
  2. 计算此凸包的面积
  3. 银行家四舍五入

要计算作为凸包的一部分的坐标,我们使用以下方法:

pp

在此处输入图片说明

至于代码:

P->{                      // Method with 2D integer array as parameter & long return-type
  int n=P.length,         //  Integer `n`, the amount of points in the input
      l=0,                //  Integer `l`, to calculate the left-most point
      i=0,                //  Index-integer `i`
      p,                  //  Integer `p`, which will be every next counterclockwise point
      q,                  //  Temp integer `q`
      t[],                //  Temp integer-array/point
      h[][]=P.clone(),    //  Initialize an array of points `h` for the Convex Hull
      s=0;                //  And a size-integer for this Convex Hull array, starting at 0
  for(;++i<n;)            //  Loop `i` in the range [1, `n`):
    l=                    //   Change `l` to:
      P[i][0]<P[l][0]?    //   If i.x is smaller than l.x:
       i                  //    Replace `l` with the current `i`
      :l;                 //   Else: leave `l` unchanged
  p=l;                    //  Now set `p` to this left-most coordinate `l`
  do                      //  Do:
    for(h[s++]=P[p],      //   Add the `p`'th point to the 2D-array `h`
        q=-~p%n,          //   Set `q` to `(p+1)` modulo-`n`
        i=-1;++i<n;       //    Loop `i` in the range [0, `n`):
        ;q=               //      After every iteration: change `q` to:
                          //       We calculate: (i.y-p.y)*(q.x-i.x)-(i.x-p.x)*(q.y-i.y), 
                          //       which results in 0 if the three points are collinear;
                          //       a positive value if they are clockwise;
                          //       or a negative value if they are counterclockwise
           (t[1]-P[p][1])*(P[q][0]-t[0])<(t[0]-P[p][0])*(P[q][1]-t[1])?
                          //       So if the three points are counterclockwise:
            i             //        Replace `q` with `i`
           :q)            //       Else: leave `q` unchanged
      t=P[i];             //     Set `t` to the `i`'th Point (to save bytes)
  while((p=q)             //  And after every while-iteration: replace `p` with `q`
             !=l);        //  Continue the do-while as long as `p` is not back at the
                          //  left-most point `l` yet
  // Now step 1 is complete, and we have our Convex Hull points in the List `h`

  for(p=i=0;              //  Set `p` (the area) to 0
      i<s                 //  Loop `i` in the range [0, `s`):
      ;p-=                //    After every iteration: Decrease the area `p` by:
        (t[0]+h[++i%s][0])//     i.x+(i+1).x
        *(t[1]-h[i%s][1]))//     Multiplied by i.y-(i+1).y
    t=h[i];               //   Set `t` to the `i`'th point (to save bytes)
 return Math.round(.5*p/~(p%=2))*~p;}
                          //  And return `p/2` rounded to integer with half-even



6

的JavaScript(ES6), 191个  189字节

实现Jarvis进行(也称为礼品包装算法)。

P=>(r=(g=p=>([X,Y]=P[p],Y*h-X*v)+(P.map(([x,y],i)=>q=(y-Y)*(P[q][0]-x)<(x-X)*(P[q][1]-y)?i:q,q=P[++p]?p:0,h=X,v=Y)|q?g(q):V*h-H*v))(v=h=0,([[H,V]]=P.sort(([x],[X])=>x-X)))/2)+(r%1&&r&1)/2|0

在线尝试!

170个字节,无需繁琐的舍入方案。


四舍五入只是一个红色鲱鱼,因为两倍的面积始终完全是整数。
Vladimir Reshetnikov

4
@VladimirReshetnikov出于好奇:如果您知道舍入是一个红色的鲱鱼,那么为什么要添加它来分散原本不错的挑战呢?..并非所有语言都内置了Banker的舍入功能,显然甚至不是像JS和Java这样的知名语言。我总体上喜欢挑战,并且喜欢编写Java答案,但是四舍五入和缺乏解释,什么是Convex Hull是使挑战自成体系的东西,所以我拒绝了它,tbh。PS:对不起,@ Arnauld作为评论您的答案..
Kevin Cruijssen

4

R85 81 78字节

function(i,h=chull(i),j=c(h,h[1]))round((i[h,1]+i[j[-1],1])%*%diff(-i[j,2])/2)

在线尝试!

将输入作为2列矩阵-第一个用于x,第二个用于y。R round实际上使用银行家的四舍五入方法,因此我们在这里很幸运。

一世X一世-1个+Xÿ一世-1个-ÿ一世/2来获得的多边形表面积。

感谢Giuseppe提供了-3个字节。


3

[R + sp包],55个字节

function(x)round(sp::Polygon(x[chull(x),,drop=F])@area)

在RDRR上尝试

该函数采用ax 2矩阵并返回舍入的区域。这使用sp包。在drop=F需要处理一个统筹的情况下。由于TIO缺少sp软件包,因此RDRR用于演示。

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