如果用一根没有凹陷的橡皮筋围住所有位置,得到的边界由最外侧的一些点组成。内部点不会成为转角,同一条直边中间的点也可以省略。
本例只求二维凸包,输入点互不相同。先按横坐标再按纵坐标排序,分别构造下侧和上侧边界;连续三点不是严格左转时移除中间点,最后合并两条链,首点不重复写在末尾。
本例的输入和输出
十个输入点为[(-4, 2), (-3, -3), (-1, 0), (0, 0), (0, 6), (1, -2), (6, 8), (7, 9), (8, 0), (8, 4)]。
凸包顶点按逆时针顺序:[(-4, 2), (-3, -3), (1, -2), (8, 0), (8, 4), (7, 9), (0, 6)] 每条有向边对应全部输入点的叉积: (-4, 2)→(-3, -3) | [0, 0, 13, 18, 24, 21, 56, 62, 58, 62] (-3, -3)→(1, -2) | [21, 0, 10, 9, 33, 0, 35, 38, 1, 17] (1, -2)→(8, 0) | [38, 1, 18, 16, 58, 0, 60, 65, 0, 28] (8, 0)→(8, 4) | [48, 44, 36, 32, 32, 28, 8, 4, 0, 0] (8, 4)→(7, 9) | [62, 62, 49, 44, 38, 41, 6, 0, 4, 0] (7, 9)→(0, 6) | [16, 54, 39, 42, 0, 59, 4, 0, 66, 38] (0, 6)→(-4, 2) | [0, 24, 20, 24, 0, 36, 16, 16, 56, 40] 凸包面积185/2,轴对齐包围盒面积144。
表格中的编号只标识当前例子的元素,不应把对象身份、数组下标与计算数值混为一谈。阅读时先核对输入和边界,再沿记录检查每一步;空结果表示规则下没有可用项,并不是默认返回数值零。
复核与适用条件
输出顶点应按逆时针顺序围成凸形,每个输入点都在所有边的左侧或边上。面积可以用相邻顶点的叉积和求出;包围盒面积通常更大,不能用它替代实际凸包面积。
凸包会填平凹口,也可能包含很大的空白区域,因此不适合直接代表所有不规则地形的碰撞范围。它提供一个外层包围形状,是否还需要更精细的检查取决于实际用途。
练习时先独立复算一小段,再检查整体结果是否满足文中条件。遇到差异应保留中间记录并定位第一处不一致,而不是只调整最后答案。更换输入或操作规则后,需要重新计算,原记录只对这一例负责。
