多边形重心

给定一个多边形:如何求重心??

 

三角形的重心是: (x1+x2+x3) / 3,(y1+y2+y3) / 3(质点系重心公式)

 

 

一个由 N 个顶点( xi , yi ) 确定的不自交闭多边形的中心能如下计算:

记号 ( xN , yN )与顶点 ( x0 , y0 )相同。多边形的面积为:

A = \frac{1}{2}\sum_{i=0}^{N-1} (x_i\ y_{i+1} - x_{i+1}\ y_i)

多边形的中心由下式给出:

C_x = \frac{1}{6A}\sum_{i=0}^{N-1}(x_i+x_{i+1})(x_i\ y_{i+1} - x_{i+1}\ y_i)
C_y = \frac{1}{6A}\sum_{i=0}^{N-1}(y_i+y_{i+1})(x_i\ y_{i+1} - x_{i+1}\ y_i)
推论过程:

将多边形剖分成N个三角形,分别求出其重心和面积,这时可以想象,原来质量均匀分布在内部区域上,而现在质量仅仅分布在这N个重心点上(等假变换),这时候就可以利用刚才的质点系重心公式了。 不过,要稍微改一改,改成加权平均数,因为质量不是均匀分布的,每个质点代表其所在三角形,其质量就是该三角形的面积(有向面积!),——这就是权!

 

所以 :

  Cx = Sigma(X i + X i+1) / 3 * ( Xi Yi+1 - Xi+1 Yi) / 2 / SumArea  (i = 0,1,2.....n-1) ;

                  

 例题:  http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1115
#include<stdio.h>

struct Point{
	int x, y;
}p[1000100] ;

int main(){
	int T ;
	scanf("%d",&T) ;
	while(T--){
		int n;
		scanf("%d",&n) ;
		for(int i=1;i<=n;i++)
			scanf("%d%d",&p[i].x,&p[i].y) ;
		p[0].x = p[n].x ; p[0].y = p[n].y ;
		double A = 0, x = 0, y = 0, area ;
		for(int i=0;i<n;i++){
			area = (p[i].x * p[i+1].y - p[i].y * p[i+1].x) ;
			A += area ;
			x += (long long)(p[i].x + p[i+1].x) * area ;
			y += (long long)(p[i].y + p[i+1].y) * area ;
		}
		x = x / A / 3 ;
		y = y / A / 3 ;
		printf("%.2lf %.2lf\n",x ,y) ;
	}
	return 0;
}

  

posted @ 2012-09-10 09:57  3111006139  阅读(1059)  评论(0编辑  收藏  举报