首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

如何有效地确定多边形是凸的,非凸的还是复杂的?

在计算几何中,有一种常用的方法可以有效地确定多边形是凸的、非凸的还是复杂的,即“凸包”算法。

凸包是指一个多边形的最小凸多边形,即包含原多边形所有顶点的最小凸多边形。可以使用Graham扫描算法或Jarvis步进算法来计算凸包。

在计算凸包的过程中,可以判断多边形是凸的、非凸的还是复杂的。

如果多边形的凸包是一个凸多边形,则这个多边形是凸的。

如果多边形的凸包不是一个凸多边形,则这个多边形是非凸的。

如果多边形的凸包是一个凸多边形,但是它的内部有一些小的凸多边形,则这个多边形是复杂的。

需要注意的是,凸包算法只能判断多边形是否是凸的、非凸的或复杂的,而不能判断多边形是否是凹的。如果需要判断多边形是否是凹的,则需要使用其他算法。

推荐的腾讯云相关产品:

腾讯云CVM:腾讯云虚拟机,可以用于部署和运行各种应用程序,包括前端、后端、数据库、服务器等。

腾讯云COS:腾讯云对象存储,可以用于存储各种类型的文件,包括图片、音视频、文档等。

腾讯云CLB:腾讯云负载均衡,可以用于分发流量到多个服务器,提高应用程序的可用性和性能。

腾讯云CDB:腾讯云数据库,可以用于存储和管理数据,支持多种数据库类型,包括MySQL、PostgreSQL、MongoDB等。

腾讯云SSL:腾讯云SSL证书,可以用于保护网站和应用程序的安全,提高用户信任度。

腾讯云CDN:腾讯云内容分发网络,可以用于加速网站和应用程序的访问速度,提高用户体验。

腾讯云TKE:腾讯云容器服务,可以用于部署和管理容器化应用程序,支持Kubernetes集群管理。

腾讯云LIVE:腾讯云直播,可以用于推送和转码直播流,支持多种直播协议和分辨率。

腾讯云VOD:腾讯云点播,可以用于存储和播放点播视频,支持多种视频格式和分辨率。

腾讯云TMS:腾讯云内容安全,可以用于检测和过滤不安全、不合规的内容,保护应用程序的安全和合规性。

腾讯云IOT:腾讯云物联网,可以用于连接、管理和控制物联网设备,支持多种设备协议和通信方式。

腾讯云BLOCKCHAIN:腾讯云区块链,可以用于构建和管理区块链应用程序,支持多种区块链协议和智能合约。

腾讯云GAME:腾讯云游戏,可以用于开发、部署和运营游戏应用程序,支持多种游戏类型和平台。

腾讯云NLP:腾讯云自然语言处理,可以用于实现语音识别、机器翻译、情感分析等功能,支持多种自然语言处理技术。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

凸优化和非凸优化的区别

凸优化问题是指 是闭合的凸集且 是 上的凸函数的最优化问题,这两个条件任一不满足则该问题即为非凸的最优化问题。...其中, 是 凸集是指对集合中的任意两点 ,有 ,即任意两点的连线段都在集合内,直观上就是集合不会像下图那样有“凹下去”的部分。...至于闭合的凸集,则涉及到闭集的定义,而闭集的定义又基于开集,比较抽象,不赘述,这里可以简单地认为闭合的凸集是指包含有所有边界点的凸集。???...如果不是凸函数,则不是凸优化问题之所以要区分凸优化问题和非凸的问题原因在于凸优化问题中局部最优解同时也是全局最优解,这个特性使凸优化问题在一定意义上更易于解决,而一般的非凸最优化问题相比之下更难解决。...非凸优化问题如何转化为凸优化问题的方法: 1)修改目标函数,使之转化为凸函数 2)抛弃一些约束条件,使新的可行域为凸集并且包含原可行域

4K30

为什么凸性是优化的关键

这叫做凸集。 看看下面的例子。 ? 理解凸集 很明显,任意一条连接圆形或正方形(左边和中间的形状)上2个点的线段,都将包含在这个形状内。这些是凸集的例子。...epigraph 是在函数中或其上的一组点。 ? 一个函数的 epigraph 凸函数(Convex Function) 好了,现在你们知道什么是凸集和 epigraph 了,我们可以讨论凸函数了。...如果 -f(x) 是一个凸函数,那么函数 f 称为凹函数。 ? 凹函数的条件 凹函数的例子: y=-eˣ。这个函数是二次可微的。 让我们通过绘制指数函数 eˣ 的图来检查凸性。...凸函数和凹函数 梯度下降法优化中的凸性 如前所述,梯度下降法优化算法是一种一阶迭代优化算法,用于使成本函数最小化。 为了理解凸性如何在梯度下降法中发挥关键作用,让我们以凸和非凸成本函数为例讲解。...MSE 方程 现在让我们考虑一个非凸的成本函数,在这种情况下,取一个任意的非凸函数,如下图所示。 ? 非凸函数的梯度下降法 你可以看到梯度下降法将停止在局部极小值,而不是收敛到全局极小值。

1.3K61
  • C语言求凸包的算法及实现

    C语言求凸包的算法及实现凸包问题是计算几何中的一个重要问题,它描述了一个点集中最小的凸多边形。在本文中,我们将探讨使用C语言来解决凸包问题的算法及其实现。...C语言 求凸包的算法及实现凸包算法的关键在于如何确定一个点是否在凸包上。对于一个给定的点集,我们可以选择一点作为起始点,并按照一定的顺序将其他点与其连接起来。...对点集中的其他点按照与P0的极角进行排序。3. 将排序后的点按照顺序连接起来,形成一个凸多边形。4. 遍历连接线,判断每个点是否在凸包的边界之内。5....下面是一个C语言实现的示例代码:#include// 定义一个点的结构体typedef struct {int x;int y;} Point;// 计算两点之间的距离的平方int distance(Point...这个算法的时间复杂度为O(n^2),其中n为点集的大小。算法的关键在于判断一个点是否在凸包的边界之内,通过距离的计算和比较,可以有效地实现这一判断。

    36450

    【计算理论】计算复杂性 ( 非确定性图灵机的时间复杂度 | 非确定性图灵机 与 确定性图灵机 的时间复杂度 之间的关系 )

    文章目录 一、非确定性图灵机的时间复杂度 二、非确定性图灵机 与 确定性图灵机 的时间复杂度 之间的指数关系 一、非确定性图灵机的时间复杂度 ---- 给定一个非确定性图灵机 , 该图灵机是 判定机 ,...| 计算树 ) 博客 ; 非确定性图灵机 时间复杂度是一个函数 , 该函数是从 自然数 到 自然数 映射的一个函数 , 记做 : \rm f(n) : N \to N , 函数的定义域值域都是 自然数...的字符串 , 依次输入到 非确定性图灵机 中进行计算 , 得到的计算树是不同的 , 所有的计算树中 , 高度最高的计算树的高度 , 作为计算的步数 , 也就是时间复杂度的取值 ; 二、非确定性图灵机...与 确定性图灵机 的时间复杂度 之间的指数关系 ---- 使用 确定性图灵机 , 模仿 非确定性图灵机 , 在 计算效率方面要付出一定的代价 , 计算复杂度会 指数级增加 ; 如果 非确定性 单个带子...图灵机 , 时间复杂度是 \rm O(t(n)) , 找到一个 等价的 确定性 单个带子 图灵机 , 其时间复杂度是 \rm 2^{O(t(n))} ;

    1K00

    凸包问题

    定义1:平面上的点集,如果以该集合中的任意两点P和Q为端点构成的线段属于该集合,就称该集合是凸的。 定义2:一个点集S的凸包是包含S的最小凸集合。...定理:任意包含n > 2个点的集合S的凸包是以S中的某些点为顶点的凸多边形。(如果所有点是共线的,多边形退化为线段) 因此,直观看来,任意的凸多边形都是凸集合。...算法描述如下: 两点确定一条直线(线段),因此,在n个点的集合中的点i和j可以确定一条直线,当且仅当其余n-2个点位于该直线上或者是该直线同一侧时,点i和j的连线才是凸包的一部分边界。...)构成的线段是凸包的边界。...<< endl; } 上述算法的时间复杂度是O(n³),很不理想。有待改进。

    57820

    ACM计算几何篇_acm数学

    2 凸包 2.1 定义 2.1.1 凸多边形 过多边形的任意一边做一条直线,如果其他各个顶点都在这条直线的同侧,则把这个多边形叫做凸多边形 凸包求解算法的基础便是凸多边形的定义与性质 2.1.2 凸包...这样我们可以逐个剔除所有的非极点,从而得到所有的极点,即凸包的解 很容易想到,该算法的时间复杂度 O ( n 4 ) O(n ^ 4) O(n4) 2.3.4 基于极边的凸包构造算法 2.3.4.1...,获得支撑线以及不被丢弃的所有点 2.4.3 优点与劣势 该算法为在线算法,可以动态的添加点,从而改变凸包形式 但其复杂度虽然达到了 O ( n 2 ) O(n ^ 2) O(n2),但还是不尽如人意...接下来开始找第三个点: 连接栈顶的点与次栈顶的点,得到直线 l l l 。看当前点是在直线 l l l 的右边还是左边。...在很多情况下,半平面交的结果都是一个凸多边形 但也有时候会得到一个无界多边形 甚至是一条直线、线段或者是点 但不管怎样,结果一定是凸的(凸集的交是凸的) 当然,半平面交也可以为空 5.4 计算方法 5.4.1

    1.4K20

    NeurIPS 2018 | 腾讯AI Lab&北大提出基于随机路径积分的差分估计子非凸优化方法

    (SPIDER),该技术能够以更低的计算复杂度追踪许多我们感兴趣的量。...本文利用 SPIDER 技术求解大规模的随机非凸优化问题,在理论上本文的算法上取得的更快并在一定程度上最优的收敛速度!...由于上述问题可以是一个非凸问题,一般情况下人们很难求出该问题的全局最优解,所以往往会考虑寻求一个松弛解,例如寻求一个ɛ精度的一阶稳定点,即满足: ?...可以看出算法的核心在于使用随机梯度的差分的累和估计真实梯度,与使用了归一化的步长。 ? 当得到了上述算法之后,我们进一步考虑是否存在理论上比该算法更快的算法。...而目前所有非凸方法对于寻求二阶稳定点只能达到ɛ的负 3.5 次幂的收敛速度!下图为给算法之间的收敛速度比较: ? 2.

    54830

    【算法】Graham 凸包扫描算法 ( 凸包概念 | 常用的凸包算法 | 角排序 | 叉积 | Python 代码示例 )

    , 使用 Python 3.9 开发 ; 一、Graham 凸包扫描算法 1、凸包概念 凸包概念 : 在二维平面中 , 包围点集的最小凸多边形 , 其顶点集包含了给定点集中的所有点 , 并且不存在任何一条线段可以穿过这个多边形的内部而不与多边形的边界相交...; 下图中 , 左侧的 P1 图是凸包 ; 右侧的 P2 图不是凸包 , 因为该图中 , A2 到 B2 的点连接线与 凸多边形 的边界发生了相交 ; 2、常用的凸包算法 常用的凸包算法有 : Graham...凸包边界 , 其时间复杂度是 O(nlogn) ; 二、Graham 算法前置知识点 1、角排序 角排序 是 以角度大小进行排序 , 这里的角度是 选定的基准点 与 点集中的点 的 极角 进行排序 ;...) 确定 ; 在角排序中 , 极角是指从基准点出发到其他点的连线与某一固定方向的夹角 ; 角排序用于解决凸包算法中的子问题 , 例如 Graham 扫描算法中 , 需要对点集中的点按照其与基准点的极角进行排序..., 以便确定凸包的边界顺序 ; 在本算法中 , 以极坐标的原点为中心 , 进行角排序 ; 2、叉积 叉积 , 又称为 " 向量积 " 或 " 矢量积 " , 是两个向量之间的一种运算 , 叉积 的结果是一个新的向量

    37110

    【C++】开源:CGAL计算几何库配置使用

    项目介绍 项目Github地址:https://github.com/CGAL/cgal CGAL(Computational Geometry Algorithms Library)是一个开源的计算几何算法库...CGAL 提供了广泛的计算几何算法和数据结构,包括但不限于以下领域: 1.2D 和 3D 几何:CGAL 提供了各种数据结构和算法,用于处理二维和三维的点、线段、多边形、曲线、曲面等几何对象。...5.多边形和非封闭曲线处理:CGAL 支持进行多边形布尔运算、多边形修复、多边形拟合、轮廓计算等操作。它还提供了对非封闭曲线的操作和处理。...环境配置 下面进行环境配置: apt安装的是老版本4.x,建议源码安装,这里我选的5.1.1. # apt安装 sudo apt install libcgal-dev # 源码安装 # 依赖 sudo...CGAL::convex_hull_2(points.begin(), points.end(), std::back_inserter(result)); // 确定绘制区域的边界框

    83210

    CGAL功能大纲

    该算法可以在多边形数最少的情况下得到结果,也可以在凸块数不超过最优凸块数四倍的情况下得到近似结果,但它们在运行时的复杂性有所不同。...2D Movable Separability of Sets 集合的可动可分性是处理物体移动集合的问题,如平面上的多边形,在考虑不同类型的运动和不同的分离定义时,如何避免物体之间的碰撞是一个难题。...例如,可定向2流形对象的类是B-reps常用的一类表面,这类表面很受欢迎,也很容易理解。它们可以被有效地表示和操作,数据结构在存储大小上是紧凑的,许多算法是简单的。...迭代单元四舍五入是单元四舍五入的一种修改,其中每个顶点与任何非关联边之间的距离至少为0.5像素。这个包支持这两种方法。...模型处理Geometry Processing 网格处理Polygon Mesh Processing 这个包提供了多边形网格处理的方法和类的集合,从简单的基本操作到复杂的几何处理算法。

    1.3K10

    石头、剪子、布!这些手势都是怎么被计算机识别的?

    那么,计算机是如何进行数字手势识别的呢?...因此,此时无法通过凹陷区域的个数来识别手势所表示的数字。这种情况下,就需要应用到凸包的概念。 逼近多边形是轮廓的高度近似,但是有时候,我们希望使用一个多边形的凸包来简化它。...凸包跟逼近多边形很像,只不过它是物体最外层的“凸”多边形。凸包指的是完全包含原有轮廓,并且仅由轮廓上的点所构成的多边形。凸包的每一处都是凸的,即在凸包内连接任意两点的直线都在凸包的内部。...在凸包内,任意连续三个点所构成的面向内部的角,其角度小于180°。例如,在图 2中,最外层的多边形为机械手的凸包,使用它可以处理手势识别等问题。...学完即知如何实战 ▼点击阅读原文,了解本书详情~

    1.4K10

    使用 mesh 实现多边形裁剪图片!Cocos Creator!

    一个多边形可以分割成多个三角形,而顶点索引是告诉它如何去绘制这些三角形。 ? 如何将一个多边形切割成多个三角形?可以采用'耳切法'的方式。把多边形的一个耳朵切掉,然后再对剩下的多边形再次切割。 ?...怎么样的耳朵才能切呢?这个耳朵的顶点需要满足是凸顶点且没有其他顶点在这个耳朵里。 ? 如何判断是凸顶点呢?首先要知道向量外积的定义,表示向量的法向量。...方向根据右手法则确定,就是手掌立在a、b所在平面的向量a上,掌心由a转向b的过程中,大拇指的方向就是外积的方向。 ? 对于cc.Vec2的外积就是面积,有正负之分,也是根据右手法则确定。 ?...若多边形ABCDEF顶点以逆时针顺序排序的话,AB x BC > 0 表示B点是凸顶点。参考代码如下。...const v1 = p2.sub(p1); const v2 = p3.sub(p2); if (v1.cross(v2) >= 0) { // 是凸点 } 判断点D是否在三角形ABC内,可以通过外积计算点与线的位置关系判断出

    2.2K40

    计算几何算法概览

    计算两条共线的线段的交点 计算线段或直线与线段的交点 求线段或直线与折线、矩形、多边形的交点 求线段或直线与圆的交点 凸包的概念 凸包的求法 三、算法介绍   矢量的概念:   如果一条线段的端点是有次序之分的...判断点是否在多边形中的这个算法的时间复杂度为O(n)。   另外还有一种算法是用带符号的三角形面积之和与多边形面积进行比较,这种算法由于使用浮点数运算所以会带来一定误差,不推荐大家使用。   ...因此算法的时间复杂度也是O(n)。   判断折线是否在多边形内:   只要判断折线的每条线段是否都在多边形内即可。设折线有m条线段,多边形有n个顶点,则该算法的时间复杂度为O(m*n)。   ...如果L是线段,对于2,3,4中求出的交点还要分别判断是否属于该线段的范围内。   凸包的概念:   点集Q的凸包(convex hull)是指一个最小凸多边形,满足Q中的点或者在多边形边上或者在其内。...凸包的求法:   现在已经证明了凸包算法的时间复杂度下界是O(nlogn),但是当凸包的顶点数h也被考虑进去的话,Krikpatrick和Seidel的剪枝搜索算法可以达到O(nlogh),在渐进意义下达到最优

    1.6K40

    优秀的排序算法如何成就了伟大的机器学习技术(视频+代码)

    训练算法构建一个模型,将新示例分配给一个类别或另一个类别,使其成为非概率二元线性分类器;使用核技术还可以有效地执行非线性分类。迄今为止线性核技术仍是文本分类的首选技术。...它的核心思想是给定一组训练样本,每个样本标记属于二分类中的一类,SVM 将构建一个用于对一个新的样本进行分类的模型,也就是说,它其实是一个非概率的二元线性分类器,广泛用于工业系统,文本分类,模式识别,生物...现在,我们可以很容易想象SVM 分类器只不过是一种线性分类器,它通过二分法将连接这些凸包的线一分为二。因此,确定SVM 分类器也就解决了找到一组点的凸包问题。 ▌那么,如何确定凸包呢?...这里,我将展示用于确定一组点的凸包的Graham’s scan 算法。该算法能够沿着凸包的边界顺序,依次找到其所有的顶点,并通过堆栈的方法有效地检测和去除边界中的凹陷区域。...现在还有个问题是这种算法的效率如何,即Grahan’s scan 算法的时间复杂度是多少呢? 事实证明,Grahan’s scan 算法的时间复杂性取决于它用于寻找构成凸包的正确点集的基础排序算法。

    74020

    凸包多边形最小外切矩形算法

    这是很早之前的一个项目了, 要计算一个凸包多边形最小外切矩形 . 遇到这种情况肯定是束手无策.. 在翻了一些资料之后. 终于完成了....那么对象是较为复杂的图形呢, 比如 三角形, 五角星, 不规则多边形 改如何去处理呢....任何一张图片他最终的形状是矩形, 那么我们就可以通过 计算不规则多边形的最小外切矩形, 然后通过角度摆正 90° , 就能拿到想要的图形. 凸多边形的最小包围矩形至少有一条边与多边形的一条边共线。...该算法仅对凸体有效(暴力法对凸体凹体均有效),因此需要先计算凸体,该算法的时间复杂度受限于凸体的计算过程 float Cos(Point v, Point p1) { float dot = Dot...= dist1; new_imax1 = i; } } float MinAreaRec2(Point *pts, int ptsNum, OBB &obb) {//旋转卡壳算法 //必须是凸包

    83630

    游戏开发中的进阶向量数学

    法线出现在飞机,3D几何(以确定其中每一个面或顶点板壁)等。通常 是一个单位矢量,但它被称为正常 ,因为它的用法。(就像我们将(0,0)称为原点)。 看起来很简单。...基本上,N和D可以表示空间中的任何平面,无论是2D还是3D(取决于N的维数),并且两者的数学公式相同。与以前相同,但是D是从原点到平面的距离,沿N方向行进。...飞机的一些例子 这是平面有用的简单示例。假设您有一个凸 多边形。例如,矩形,梯形,三角形或没有面向内弯曲的任何多边形。 对于多边形的每个片段,我们都会计算经过该片段的平面。...稍加努力,当两个凸多边形也重叠时,类似的逻辑就会让我们知道。这称为分离轴定理(或SAT),大多数物理引擎都使用它来检测碰撞。 对于一个点,仅检查飞机是否返回正距离就足以确定该点是否在外面。...您可能想知道非凸多边形会发生什么。通常可以通过将凹面多边形拆分为较小的凸面多边形,或使用诸如BSP(如今已不多使用)之类的技术来处理。 3D碰撞检测 这是另外一个奖励,是对耐心和遵守本篇教程的奖励。

    88340

    【计算理论】计算复杂性 ( 证明 非确定性图灵机 与 确定性图灵机 的时间复杂度 之间的指数关系 )

    文章目录 证明 非确定性图灵机 与 确定性图灵机 的时间复杂度 之间的指数关系 证明 非确定性图灵机 与 确定性图灵机 的时间复杂度 之间的指数关系 ---- 在上一篇博客 【计算理论】计算复杂性 (...非确定性图灵机的时间复杂度 | 非确定性图灵机 与 确定性图灵机 的时间复杂度 之间的关系 ) 中 , 提出如下命题 : 使用 确定性图灵机 , 模仿 非确定性图灵机 , 在 计算效率方面要付出一定的代价..., 计算复杂度会 指数级增加 ; 如果 非确定性 单个带子 图灵机 , 时间复杂度是 \rm O(t(n)) , 找到一个 等价的 确定性 单个带子 图灵机 , 其时间复杂度是 \rm 2^{...O(t(n))} ; 证明上述命题 : 给定 非确定性图灵机 , 找到一个确定性图灵机 , 模仿该 非确定图灵机 , 实际上是沿着 非确定性图灵机 计算树 最长的分支 , 进行模仿 ; 如何找到...计算相同的问题 , 计算的时间 满足如下关系 : 如果 非确定性图灵机 所花费的时间是 \rm t(n) , 则 确定性图灵机 所花费的时间是 \rm 2^{t(n)} ;

    51800

    番外篇: 凸包及更多轮廓特征

    计算凸包及更多轮廓特征。图片等可到文末引用处下载。 多边形逼近 前面我们学习过最小外接矩和最小外接圆,那么可以用一个最小的多边形包围物体吗?...2(epsilon)是一个距离值,表示多边形的轮廓接近实际轮廓的程度,值越小,越精确;参数3表示是否闭合。...凸包 凸包跟多边形逼近很像,只不过它是物体最外层的"凸"多边形:集合A内连接任意两个点的直线都在A的内部,则称集合A是凸形的。...,代表返回角点的x/y坐标;如果为False的话,表示返回轮廓中是凸包角点的索引,比如说: print(hull[0]) # [[362 184]](坐标) hull2 = cv2.convexHull...当使用cv2.convexityDefects()计算凸包缺陷时,returnPoints需为False,详情可参考:Convexity Defects 另外可以用下面的语句来判断轮廓是否是凸形的:

    1.1K10

    计算几何之求凸包

    给出平面上的一堆点,能够包住它的最小凸多边形就称为凸包。 求凸包有很多种算法,这里用的是安德鲁算法 它包含以下步骤: 将给定的点集合按照升序排列。...x相同的话,按照y坐标升序排列 按照下列流程创建凸包的上部 将排序后的点按照x坐标从小到大的顺序加入凸包U。如果新加入的点使得U不再是凸多边形,那么就逆序删除之前已经插入U的点,直到U为凸多边形。...按照下列流程创建凸包的下部 将排序后的点按照x坐标从大到小的顺序加入凸包L。如果新加入的点使得L不再是凸多边形,那么就逆序删除之前已经插入L的点,直到L为凸多边形。...以点集U为例,如何判断加入点p之后的点集是否是凸包呢?...重复以上操作,直到加入p后,u仍然是凸包。 这里要注意的是,p严格位于前两个点组成的向量的逆时针方向时,才能删除前一个点!!!

    57010
    领券