当前课程知识点:计算几何 > 05. Delaunay Triangulation > J. Randomized Incremental Construction > 05-J-03. In-Circle Test
好 刚才我们已经从形式上
对这个算法的过程
给出了准确的描述
那么接下来
我们要来给出几个
其中涉及到的关键的技术细节
其中的第一个细节
就是所谓我们刚才已经看到的
inCircle Test
圆内圆外的检测
我们在刚才看到过
这实际上是这个算法中
非常基本的一步
也就是说
我们其实整个Delaunay的准则
就是依赖以此
我们经常要做的一件事情
就是来判断
相对于某一个三角形而言
第四个点究竟是落在
这个三角形的外接圆的内部还是外部
在第一章介绍
计算几何的基本问题凸包的时候
你应该还记得那个问题
我们那时候学过一个叫做
In-Triangle Test
只不过那个时候不是外接圆
而就是这个三角形本身
我们来判断第四个点
到底在不在它的内部还是外部
这也是很多面试题中的
一个经典的问题
我不知道在某个场合
你或许也可能会碰到这个问题
面试官可能会问你
如果给定你三个点
现在来问你
任意的第四个点
是否是在这个三角形的
外接圆的内部
这个问题做了一些变形
貌似复杂了很多
在这里我们至少在这个算法里
这一步是至关重要的一步
在这里这个inCircle Test
能不能实现
能不能简明的实现
能不能高效的实现
将直接决定整个这个算法
是否行之有效
那么好消息是
其实这个inCircle Test
它的实现只不过是一层窗户纸
现在我们就一起来将它捅破
我们说如果确实给定的
是刚才那样四个点
我们要来做一个a b c
关于p的inCircle Test的话
实际上本质上讲
可以归结为这样的一个行列式
或者准确地讲
是这个行列式的符号
大于零或者小于零
当然以及包括骑墙的等于零
如果是中学生朋友我很抱歉
你可能需要去补一下课
稍微了解一下什么叫做行列式
尽管关于行列式的理论
非常的深奥
但是关于行列式是什么
以及它的值是怎么求出来的
并不是很复杂
我相信你只要有兴趣
完全可以在一个小时
最多两个小时之内
就精通此道的
我对你很有信心 加油
好 现在我们假设
你已经懂了这个行列式了
那么正如我们刚才所说的
我们要做的只是去判断一下
这个行列式
究竟它的符号是正亦或是负
按照我们这里的分析
如果这个行列式的值是正的
那么就说明
这个点是落在这个圆内部的
反之 如果像现在这样的一个情况
也就是p
是落在这个外接圆的外部的
那么它所对应的
这样的一个形式的行列式
它的符号就必然是负的
当然你也可以去验证一下
当这个行列式等于零的时候
是否意味着p
恰好就必然落在
这个外接圆的圆周边界上
我想答案是肯定的
好 那么从计算的角度
我们最后需要确认的一点是
如果我们确实是
按照这种方式来实现
inCircle Test
那么它不仅会变的可行
变的非常的简明
而且也会变的非常的高效
准确地讲
它只需要一系列的
常数的算术运算就够了
所以它的总体的时间复杂度是
常数的O(1)
另外一个需要体会的间接的优点
其实和我们前面说过的
inCircle Test
包括最基本的toLeft测试
是一样的
什么呢
这种形式的计算
可以有效的避免除法运算
而除法运算
往往是效率和精度的杀手
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