c ++顺时针排序二维点答案

【问题标题】：c++ Sorting 2D Points clockwisec ++顺时针排序二维点
【发布时间】：2016-08-28 01:12:13
【问题描述】：

我编写了一个程序，从 12 点开始以顺时针方式排列图形上的点，这样包含这些点的向量就会按该顺序排序。我正在使用 atan2 从 12 点钟方向获取角度，然后根据象限进行调整。我试图找出错误的来源，因为它没有正确订购它们。所以给定 4 个像照片中的随机点，它应该在包含向量中排序为 P1,P2,P3,P4 这是我的代码：

//sort_points.cpp
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <algorithm>
#include <vector>

using namespace std;

class Point
{
    public:
        double x;
        double y;
        Point(double xx, double yy) : x(xx), y(yy) {}
        ~Point();   
        inline friend ostream& operator<<(ostream& output, const Point& point)
        {
            output << "[" << point.x << ", " << point.y <<"]";
            return output;
        }
};


Point::~Point() {;}


/* get quadrant from 12 o'clock*/
int get_quadrant (const Point& p)
{
    int result = 4; //origin

    if (p.x > 0 && p.y > 0)
        return 1;
    else if(p.x < 0 && p.y > 0)
        return 2;
    else if(p.x < 0 && p.y < 0)
        return 3;
    //else 4th quadrant
    return result;
}

double get_clockwise_angle(const Point& p)
{   
    double angle = 0.0;
    int quadrant = get_quadrant(p);

    /*making sure the quadrants are correct*/
    cout << "Point: " << p << " is on the " << quadrant << " quadrant" << endl;

    /*add the appropriate pi/2 value based on the quadrant. (one of 0, pi/2, pi, 3pi/2)*/
    switch(quadrant)
    {
        case 1:
            angle = atan2(p.x,p.y) * 180/M_PI;
            break;
        case 2:
            angle = atan2(p.y, p.x)* 180/M_PI;
            angle += M_PI/2;
            break;
        case 3:
            angle = atan2(p.x,p.y)* 180/M_PI;
            angle += M_PI;
            break;
        case 4:
            angle = atan2(p.y, p.x)* 180/M_PI;
            angle += 3*M_PI/2;
            break;
    }
    return angle;
}
bool compare_points(const Point& a, const Point& b)
{
    return (get_clockwise_angle(a) < get_clockwise_angle(b));
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    std::vector <Point> points;
    points.push_back( Point( 1, 3 ) );
    points.push_back( Point( 2, 1 ) );
    points.push_back( Point( -3, 2 ) );
    points.push_back( Point( -1, -1 ) );

    cout << "\nBefore sorting" << endl;
    for (int i = 0; i < points.size(); ++i)
    {
        cout << points.at(i) << endl;
    }

    std::sort(points.begin(), points.end(),compare_points);

    cout << "\nAfter sorting" << endl;
    for (int i = 0; i < points.size(); ++i)
    {
        cout << points.at(i) << endl;
    }
    return 0;
}

【问题讨论】：

您似乎正在将弧度转换为度数，然后根据 PI 添加一些数字。调整的目的是什么？
好吧，atan2 给出了从 3 点钟方向逆时针方向的角度
@MikeCAT 用于从 12 点获得顺时针角度。那是因为，由于我想以顺时针方式排列它们，我需要比较每个点从 12 点开始的角度
从文档看来，atan2 给出了角度 [-pi/2, pi/2] 所以对于第二个象限（atan2 的输出是 [-pi/2, 0]），您需要添加 pi ，结果为 [pi/2 pi]，pi 为第三象限，2pi 为第四象限。通过这种变换，所有角度都将是正的并按逆时针顺序增加
@SomeGuy 那么 +0、+pi、+pi、+2pi 的顺序？

标签： c++ algorithm sorting trigonometry

【解决方案1】：

您不需要调整。 atan2 会给你从 x 轴正方向的角度，逆时针方向在 -PI 到 PI 的范围内。

首先，要使起点y轴的正方向，让我给atan2一个参数，好像y轴的负方向是x轴的正方向，x轴的正方向是y轴的正方向。

然后，这将使角度逆时针，因此取反角度以颠倒顺序。

double get_clockwise_angle(const Point& p)
{   
    double angle = 0.0;
    int quadrant = get_quadrant(p);

    /*making sure the quadrants are correct*/
    cout << "Point: " << p << " is on the " << quadrant << " quadrant" << endl;

    /*calculate angle and return it*/
    angle = -atan2(p.x,-p.y);
    return angle;
}

【讨论】：