• hdu 2528:Area(计算几何,求线段与直线交点 + 求多边形面积)


    Area

    Time Limit: 5000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others)
    Total Submission(s): 225    Accepted Submission(s): 77


    Problem Description
    电子科大清水河校区是电子科大大力兴建的未来主校区,于07年秋正式迎接学生入住,目前有07、08级本科生及部分研究生在此校区学习、生活。
    清水河校区位于成都高新西区的中部地带,占地约3128亩。从空中看,新校区的整体像一个长方形,南北长,东西窄。一条水渠从西北角的顶点注入,笔直的延伸到南面围墙的大概三分之一分点的地方,由此流出学校。位于这条水渠和西墙之间的是研究院,最南面的是学术交流中心和接待中心。
    在本题中,假设清水河校区是一个凸多边形,水渠是一条直线,要求给出清水河校区被水渠分割成的两部分的面积。
     
     
    Input
    输入包含多组数据。每组数据第一行是一个整数N(3<=N<=20),表示清水河校区的边数,N=0表示输入结束。随后有N行,每行有两个整数X,Y(0<=X,Y<=10000),按顺时针顺序给出清水河校区的每个顶点的坐标。最后一行包含四个整数X0,Y0,X1,Y1,(0<= X0,Y0,X1,Y1<=10000),表示水渠上的两个点的(X0,Y0),(X1,Y1)的坐标,保证这两个点一定不会重合,同时保证水渠一定穿过清水河校区。
     
    Output
    对每组数据,输出一行,按大小顺序输出清水河校区被水渠分割成的两部分的面积。面积大者在前面输出。(输出部分要四舍五入到整数)!
     
    Sample Input
    4
    0 0
    0 100
    100 100
    100 0
    10 0 15 5
    0
     
    Sample Output
    5950 4050
     
    提示: 对于一个顺时针给出的多边形,如果它的顶点坐标依次是(xi,yi),0<=i<n,则它的面积为:
    其中xn=x0,yn=y0
     
    Source
     
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      计算几何,求线段与直线交点 + 求多边形面积
      题意是给你一个点按顺序排列的多边形,一条直线穿过多边形,求直线分割的两部分多边形面积。面积大的先输出。
      思路:因为题目给出的多边形的点是按顺时针顺序输出的,所以你可以根据叉积找出水渠代表的直线同一侧的所有顺时针的点,选一侧的所有点作为切割后的一边多边形的点集,再将直线与多边形的两个交点加到选定多边形点集合适的位置(难点)。这样分割后其中一边的多边形就确定了(点集中的点必须是顺序的),求出它的面积,再根据 多边形总面积 - 刚才求的这个多边形的面积 就是另一边多边形的面积。比较一下输出这两个面积即可。
      注意:产生分割后一个多边形点集的方法。
      代码:
     
     1 #include <iostream>
     2 #include <cmath>
     3 using namespace std;
     4 #define eps 1e-10
     5 /********** 定义点 **********/
     6 struct Point{
     7     double x,y;
     8     Point(double x=0,double y=0):x(x),y(y) {}
     9 };
    10 /********** 定义向量 **********/
    11 typedef Point Vector;
    12 /********** 向量 + 向量 = 向量 **********/
    13 Vector operator + (Vector a,Vector b)
    14 {
    15     return Vector(a.x+b.x,a.y+b.y);
    16 }
    17 /********** 点 - 点 = 向量 **********/
    18 Vector operator - (Point a,Point b)    
    19 {
    20     return Vector(a.x-b.x,a.y-b.y);
    21 }
    22 /********** 向量 * 数 = 向量 **********/
    23 Vector operator * (Vector a,double b)
    24 {
    25     return Vector(a.x*b,a.y*b);
    26 }
    27 /********** 2向量求叉积 **********/
    28 double Cross(Vector a,Vector b)
    29 {
    30     return a.x*b.y-b.x*a.y;
    31 }
    32 int dcmp(double x)    //减少精度问题
    33 {
    34     if(fabs(x)<eps)
    35         return 0;
    36     else 
    37         return x<0?-1:1;
    38 }
    39 /********** 直线交点 **********/
    40 Point GetLineIntersection(Point P,Vector v,Point Q,Vector w)
    41 {
    42     Vector u = P-Q;
    43     double t = Cross(w,u) / Cross(v,w);
    44     return P+v*t;
    45 }
    46 /********* 求多边形面积 **********/
    47 double ConvexPolygonArea(Point* p,int n)
    48 {
    49     double area = 0;
    50     for(int i=2;i<=n-1;i++)
    51         area += Cross(p[i]-p[1],p[i+1]-p[1]);
    52     return area/2;
    53 }
    54 int main()
    55 {
    56     int n;
    57     while(cin>>n){
    58         if(n==0) break;
    59         int i;
    60         Point p[25];
    61         for(i=1;i<=n;i++)
    62             cin>>p[i].x>>p[i].y;
    63         Point p0,p1;
    64         cin>>p0.x>>p0.y>>p1.x>>p1.y;
    65         Vector v = p1-p0;
    66         Point pl[25];    //切割后的多边形之一
    67         p[n+1] = p[1];
    68         int num = 0;
    69         //产生切割多边形
    70         for(i=1;i<=n;i++){
    71             int d1 = dcmp(Cross(v,p[i]-p0));
    72             int d2 = dcmp(Cross(v,p[i+1]-p0));
    73             if(d1>=0)
    74                 pl[++num] = p[i];
    75             if(d1*d2<0)
    76                 pl[++num] = GetLineIntersection(p0,v,p[i],p[i+1]-p[i]);
    77         }
    78         double a1 = fabs(ConvexPolygonArea(pl,num));
    79         double sum = fabs(ConvexPolygonArea(p,n));
    80         double a2 = sum-a1;
    81 
    82         int A1 = int(fabs(a1)+0.5);
    83         int A2 = int(fabs(a2)+0.5);
    84         if(A1>=A2)
    85             cout<<A1<<' '<<A2<<endl;
    86         else 
    87             cout<<A2<<' '<<A1<<endl;
    88     }
    89     return 0;
    90 }

      

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