C语言实现的PNPoly算法代码例子

以下是关于C语言实现的PNPoly算法的完整攻略：

什么是PNPoly算法

PNPoly（Point in Polygon）算法是一种用于判断一个点是否在一个2D多边形区域内的算法。此算法的原理是基于射线法，通过从测试点发射一条水平向右的射线，若与多边形的边有交点，则将计数器加1，若与多边形的边重合，则不加计数，最终通过计数器奇偶性判断点是否在多边形内。

实现PNPoly算法代码步骤

步骤一：定义多边形点数

先定义一个整数变量nvert表示多边形的顶点数。

int nvert;

步骤二：定义多边形顶点

接着定义一个Vertex结构体来表示多边形中的每个顶点。该结构体包含两个成员变量x和y，用于存放多边形顶点的横坐标和纵坐标。

typedef struct {
  double x;
  double y;
} Vertex;

然后定义一个Vertex类型的数组vert，用于存放多边形的所有顶点。

Vertex vert[MAX_VERT];

步骤三：实现PNPoly算法

接着就可以开始实现PNPoly算法了。以下是PNPoly算法的C语言实现代码：

int pnpoly(int nvert, Vertex *vert, double testx, double testy) {
  int i, j, c = 0;
  for (i = 0, j = nvert-1; i < nvert; j = i++) {
    if (((vert[i].y>testy) != (vert[j].y>testy)) &&
        (testx < (vert[j].x-vert[i].x) * (testy-vert[i].y) / (vert[j].y-vert[i].y) + vert[i].x))
      c = !c;
  }
  return c;
}

该函数接受四个参数：多边形顶点数nvert、多边形顶点数组vert、测试点横坐标testx和测试点纵坐标testy。该函数返回一个整数值，若该点在多边形内部，则返回1，否则返回0。

PNPoly算法示例

下面通过两个示例来说明如何使用PNPoly算法。

示例1

假设有一个三角形多边形，其三个顶点坐标分别为(0, 0)、(0, 5)和(5, 0)。现在我们想判断点(3, 2)是否在该多边形内部。

Vertex vert[3] = {{0, 0}, {0, 5}, {5, 0}};
int nvert = 3;
double testx = 3, testy = 2;
int inside = pnpoly(nvert, vert, testx, testy);
if (inside) {
  printf("Point is inside polygon.\n");
} else {
  printf("Point is outside polygon.\n");
}

根据PNPoly算法的原理，我们可以画出如下的图示：

                ·(3,2)
                |
                |\
                | \
                |  \
                |   \
                |    \
                |     \
        ·-------·------·
        (0,0)   (0,5)  (5,0)

从图示中可以看出，点(3, 2)在三角形内部，执行上述代码后输出结果为Point is inside polygon.。

示例2

假设有一个正方形多边形，其四个顶点坐标分别为(0, 0)、(0, 5)、(5, 5)和(5, 0)。现在我们想判断点(3, 6)是否在该多边形内部。

Vertex vert[4] = {{0, 0}, {0, 5}, {5, 5}, {5, 0}};
int nvert = 4;
double testx = 3, testy = 6;
int inside = pnpoly(nvert, vert, testx, testy);
if (inside) {
  printf("Point is inside polygon.\n");
} else {
  printf("Point is outside polygon.\n");
}

根据PNPoly算法的原理，我们可以画出如下的图示：

                ·(3,6)
                |
                |
                |
                |       (5,5)
                |       ·
                |
                |
        ·-------·------·
        (0,0)   (0,5)  (5,0)

从图示中可以看出，点(3, 6)在多边形外部，执行上述代码后输出结果为Point is outside polygon.。

以上就是关于C语言实现的PNPoly算法代码例子的完整攻略。