基于循环链表的凸包增量算法研究与实现(无全文)

作者:徐东 刘海见 杨健 刊名:现代计算机:中旬刊 上传者:

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【摘要】采用循环链表构建凸包,使凸包的各顶点在增量过程中,始终处于动态变化的稳定循环链中,无差错地生成结果凸包。相比顺序表而言,每次只需修改指针,无须在内存中频繁移动顶点数据,节省大量的系统时间及内存资源,从根本上解决首尾相接的凸包动态生成问题,极好地满足程序的鲁棒性原则,代码执行效率高。

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文章 编号 :() : 基 于循环链表的 凸包增量算法研究与实现 徐 东 ,刘 海 见 ,杨 健 (海 军 大 连舰 艇 学 院 基 础 部 ,大连 ) 摘 要 : 采用循环链 表构建 凸包 使 凸包 的各顶 点在增量过程 中 ,始终处于动态变化 的稳定循环链 中,无 差错 地生成结 果凸 包相 比顺 序 表 而 言 ,每次 只需 修 改 指 针 ,无 须 在 内存 中频 繁 移 动 顶 点 数据 ,节 省 大 量 的系 统 时 间及 内存 资 源 ,从 根 本 上解决首尾相接的凸包动态生成问题 ,极好地满足程序 的鲁棒性原则 ,代码执行效率高 。 关 键 词 : 循 环 链 表 ;凸包 增 量 :切 点 ;迭 代 基 金 项 目 : 海 军 大 连 舰 艇 学 院 科研 发 展基 金 资 助 项 目 引 言 凸包是计算几何 中最普遍 、最基本 的一种结构,是 计 算 几 何 的 基 本 问题 之 一 。它 不 仅 有 着 自身 的 许 多 特 性 而 且 还 是 构 造 其 他 几 何 形 体 的 有 效 工 具 在 应 用 中许 多 实 际 问题 可 以归 结 为 凸包 问题 在 图像 处 理 、 地 理 信 息 系 统 、模 式 识 别 等 领 域 中均有 着广 泛 应 用 。凸 包 算 法 思 想 能 否 在 计 算 机 系统 中得 以高 效 实 现 对 算 法 的 能 力 发 挥 和 问题 解 决 效 率 均 会 产 生 很 大 影 响 。 链 表 是 语 言 程 序 设 计 中极 具 代 表 性 的 编 程 结 构 许 多 复 杂 的算 法 问题 都 依 赖 于 这 种 结 构 ,也 有 人 说 指 针 和链 表 代 表 了 语 言 。链 表 使 用 得 好 ,不但 可 以大 大 地 降 低 编 程 的代 码 量 ,提 高 代 码 质 量 。解 决 其 他 数 据 结 构 不 能 解 决 的 问题 更 能 对 内存 的管 理 实 现 进 一 步 的优化 使 程序 在执行 过程中高效地使用 内存 ,提 高程序执行 的整体效率 针对 凸包特 点 充分利 用循环链 表 的优 势 在 环 境 下 很 好 地 实 现 了 凸包 增 量算 法 提 高 了 算 法 执 行 效 率 。 凸包 增 量 算 法 描 述 【删 给 定 有 个 点 的 点 集 ,用 增 量 算 法 求 的 凸 包 的基 本 思 想 是 :每 次添 加 一 个 点 构 造 前 个 点 的 凸 包 时 需 要 用 到前 一个 点 的 凸包 即 每 次 只 增 加 一 个 点 到 已有 的 凸包 设 ,, … ,,并 设 中 的 任 意 三 点 均 不 共 线其增量算法 的具体步骤如下: ()取 。,,三点 围成 的三 角 形为 初 始 凸包 , ,,; ()(); 此 时会 出现 两 种 情 况 : 若新增 的点 ,则 与 有相同的 凸 包 顶点 : 若新增 的点 隹,则 由 。中的顶点 与 组 成 。 判 断 方 法 如 下 :按 照 逆 时 针 方 向排 列 的 顶 点 序 列 ,如果 )在 每 条 的左 侧 ,则 ) ;否 则 隹。当 隹。时 ,计 算 (。),关 键 点 是 找 到 由 到 的正 切 点 。 找正 切 点算 法 如下 : 一(在 的左 侧 在 的右侧)(在 。的右侧 在 的左侧) ;是 正 切点 囝 现代计算机 中 研 究与开发 正 切 点

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