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。
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