// находим верхнюю левую точку
CPoint GetTopPoint(List <CPoint> Q)
{
var p0 = Q[0];
foreach (var p in Q)
{
if (p.Y < p0.Y)
{
p0 = p;
}
}
return(p0);
}
CPoint nextHullPoint(List <CPoint> points, CPoint p)
{
CPoint q = p;
int t;
foreach (CPoint r in points)
{
t = turn(p, q, r);
if (t == TURN_RIGHT || t == TURN_NONE && dist(p, r) > dist(p, q))
{
q = r;
}
}
return(q);
}
/// <summary>
/// Convex hull scan with Graham method
/// </summary>
/// <param name="points">All points</param>
/// <returns>Convex hull points</returns>
/// <remarks>not used, becouse sometimes work not correct</remarks>
public List <CPoint> ConvexHullScan(List <CPoint> points)
{
CPoint p0 = null;
foreach (CPoint value in points)
{
if (p0 == null)
{
p0 = value;
}
else
{
if (p0.Y > value.Y)
{
p0 = value;
}
}
}
List <CPoint> order = new List <CPoint>();
foreach (CPoint value in points)
{
if (p0 != value)
{
order.Add(value);
}
}
order = MergeSort(p0, order);
List <CPoint> result = new List <CPoint>
{
p0,
order[0],
order[1]
};
order.RemoveAt(0);
order.RemoveAt(0);
foreach (CPoint value in order)
{
keepLeft(result, value);
}
return(result);
}
int size; // количество точек исходного множества
// сортирует все точки множества в порядке возрастания
// полярного угла по отнощению к р0
CPoint[] sort(CPoint[] P)
{
bool t = true;
while (t)
{
t = false;
for (int j = 0; j < sizeP - 1; j++)
{
if (alpha(P[j]) > alpha(P[j + 1]))
{
CPoint tmp = P[j];
P[j] = P[j + 1];
P[j + 1] = tmp;
t = true;
}
else
if (alpha(P[j]) == alpha(P[j + 1]))
{
if (P[j].X > P[j + 1].X)
{
for (int k = j + 2; k < sizeP; k++)
{
P[k - 1] = P[k];
}
sizeP--;
t = true;
}
else
if (P[j + 1].X > P[j].X)
{
for (int k = j + 1; k < sizeP; k++)
{
P[k - 1] = P[k];
}
sizeP--;
t = true;
}
}
}
}
return(P);
}
void keepLeft(List <CPoint> hull, CPoint r)
{
while (hull.Count > 1 && turn(hull[hull.Count - 2], hull[hull.Count - 1], r) != TURN_LEFT)
{
//Debug.WriteLine("Removing Point ({0}, {1}) because turning right ", hull[hull.Count - 1].X, hull[hull.Count - 1].Y);
hull.RemoveAt(hull.Count - 1);
}
if (hull.Count == 0 || hull[hull.Count - 1] != r)
{
//Debug.WriteLine("Adding Point ({0}, {1})", r.X, r.Y);
hull.Add(r);
}
//Debug.WriteLine("# Current Convex Hull #");
//foreach (Point value in hull)
//{
// Debug.WriteLine("(" + value.X + "," + value.Y + ") ");
//}
//Debug.WriteLine("");
//Debug.WriteLine("");
}
List <CPoint> MergeSort(CPoint p0, List <CPoint> arrPoint)
{
if (arrPoint.Count == 1)
{
return(arrPoint);
}
List <CPoint> arrSortedInt = new List <CPoint>();
int middle = (int)arrPoint.Count / 2;
List <CPoint> leftArray = arrPoint.GetRange(0, middle);
List <CPoint> rightArray = arrPoint.GetRange(middle, arrPoint.Count - middle);
leftArray = MergeSort(p0, leftArray);
rightArray = MergeSort(p0, rightArray);
int leftptr = 0;
int rightptr = 0;
for (int i = 0; i < leftArray.Count + rightArray.Count; i++)
{
if (leftptr == leftArray.Count)
{
arrSortedInt.Add(rightArray[rightptr]);
rightptr++;
}
else if (rightptr == rightArray.Count)
{
arrSortedInt.Add(leftArray[leftptr]);
leftptr++;
}
else if (getAngle(p0, leftArray[leftptr]) < getAngle(p0, rightArray[rightptr]))
{
arrSortedInt.Add(leftArray[leftptr]);
leftptr++;
}
else
{
arrSortedInt.Add(rightArray[rightptr]);
rightptr++;
}
}
return(arrSortedInt);
}
int turn(CPoint p, CPoint q, CPoint r)
{
return(((q.X - p.X) * (r.Y - p.Y) - (r.X - p.X) * (q.Y - p.Y)).CompareTo(0));
}
// через векторное произведение определяет поворот
//(если величина отрицательная - поворот против часовой стрелки, и наоборот)
double angle(CPoint t0, CPoint t1, CPoint t2)
{
return((t1.X - t0.X) * (t2.Y - t0.Y) - (t2.X - t0.X) * (t1.Y - t0.Y));
}
/// <summary>
/// Convex hull scan with Graham method
/// </summary>
/// <param name="points">All points</param>
/// <returns>Convex hull points</returns>
/// <remarks>not used, becouse sometimes work not correct</remarks>
public List <CPoint> ConvexHullScan(List <CPoint> points)
{
size = points.Count;
//p0 - точка с минимальной координатой у или самая левая из таких точек при наличии совпадений
p0 = GetTopPoint(points);
int ind = 0;
for (int i = 0; i < size; i++)
{
if (points[i].Y > p0.Y)
{
p0 = points[i]; ind = i;
}
else
if (points[i].Y == p0.Y && points[i].X < p0.X)
{
p0 = points[i]; ind = i;
}
}
//P остальные точки (все Q кроме р0)
sizeP = size - 1;
CPoint[] P = new CPoint[sizeP];
int j = 0;
for (int i = 0; i < size; i++)
{
if (i != ind)
{
P[j] = points[i]; j++;
}
}
P = sort(P); //сортируем Р в порядке возрастания полярного угла,измеряемого
//против часовой стрелки относительно р0
var res = new List <CPoint>()
{
p0, P[0], P[1]
};
CPoint[] S = new CPoint[size]; //массив, который будет содержать вершины оболочки против часовой стрелки
S[0] = p0; S[1] = P[0]; S[2] = P[1];
int last = 2;
for (int i = 2; i < sizeP; i++)
{
while (last > 0 && angle(S[last - 1], S[last], P[i]) >= 0)
{
last--;
}
last++;
S[last] = P[i];
}
//j = 1;
//while (j < size && (S[j].X != 0 || S[j].Y != 0)) j++;
//CPoint[] polygon = new CPoint[j];
//for (int i = 0; i < j; i++) polygon[i] = S[i];
return(S.Where(x => x.X != 0 && x.Y != 0).ToList()); // it is not correct for 0:0 point
}