Выпуклая оболочка

Выпуклая оболочка множества точек

Об этом калькуляторе

Калькулятор выпуклой оболочки находит наименьший выпуклый многоугольник, содержащий набор точек на плоскости, с помощью алгоритма монотонной цепи Эндрю. Он перечисляет угловые вершины оболочки против часовой стрелки, подсчитывает, сколько точек лежит на оболочке и сколько внутри, и показывает точные площадь и периметр, а диаграмма рассеяния очерчивает результат. Повторяющиеся точки и точки на одной прямой обрабатываются корректно.

Как найти выпуклую оболочку

  1. Введите точки парами x,y через запятую — порядок не важен.
  2. Калькулятор объединяет повторяющиеся точки и сортирует их слева направо.
  3. Он проходит по отсортированным точкам, строя нижнюю и верхнюю границы и оставляя только угловые вершины, в которых контур поворачивает влево.
  4. Посмотрите вершины оболочки, площадь и периметр, а также контур, нарисованный поверх ваших точек.

Типичные примеры

  • Вершины квадрата 0,0 6,0 6,4 0,4 с внутренними точками 3,2 и 2,1 → 4 вершины оболочки, площадь 24, периметр 20
  • Треугольник 0,0 4,0 0,3 → 3 вершины оболочки, площадь 6, периметр 12
  • Точки на одной прямой 0,0 1,1 2,2 3,3 → вырожденная оболочка (отрезок), площадь 0
  • Квадрат 0,0 4,0 4,4 0,4 плюс вершина 2,5 → 5 вершин оболочки, так как пик выступает над верхней стороной

Часто задаваемые вопросы

Что такое выпуклая оболочка?

Выпуклая оболочка набора точек — это наименьший выпуклый многоугольник, содержащий их все. Представьте, что вы натянули резинку вокруг крайних точек и отпустили её.

Какие точки становятся вершинами оболочки?

На оболочке лежат только крайние угловые точки. Точки строго внутри фигуры и точки, лежащие точно на стороне оболочки, не считаются вершинами.

Как обрабатываются повторяющиеся точки и точки на одной прямой?

Сначала одинаковые точки объединяются. Если все точки лежат на одной прямой, оболочка вырождается в отрезок с нулевой площадью, и калькулятор сообщает о вырожденной оболочке.

Сколько точек нужно?

Чтобы построить оболочку с положительной площадью, нужно не менее трёх различных точек, не лежащих на одной прямой.