题意:告诉你n个三维的点,让你求出这些点构成的最小表面积



#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int maxn = 210;
const double eps = 1e-12; //精度要求高一点

int n,m; //n是总点数,m是凸包中平面的数量
bool g[maxn][maxn]; //g用来判断一条边被照到几次

double rand_eps() //用rand函数来生成一个非常小的随机数
{
return ((double)rand() / RAND_MAX - 0.5) * eps; //用rand生成一个-0.5到0.5之间的数,再乘eps,就得到了一个非常小的随机数
}

struct Point{ //定义点的结构体
double x,y,z; //xyz三个坐标
void shake() //微小扰动,给每个坐标都加一个极小的随机数
{
x += rand_eps(), y += rand_eps(), z += rand_eps();
}
Point operator-(Point t) //重载一下减号运算符
{
return {x-t.x, y-t.y, z-t.z};
}
Point operator*(Point t) //叉乘
{
return {y*t.z - t.y*z, t.x*z - x*t.z, x*t.y - y*t.x};
}
double operator&(Point t) //点积
{
return x*t.x + y*t.y + z*t.z;
}
double len() //求向量的模长,三个坐标也能存向量
{
return sqrt(x*x + y*y + z*z);
}
}p[maxn]; //p来存所有点

struct Plane{ //定义平面的结构体
int v[3]; //三个顶点
Point norm() //求法向量
{
return (p[v[1]] - p[v[0]]) * (p[v[2]] - p[v[0]]); //平面中两向量的叉积
}
bool above(Point t ) //判断一个点是否在平面上方
{
return ((t-p[v[0]]) & norm()) >= 0; //用向量和法向量的点积判断
}
double area() //求一平面的面积
{
return norm().len() / 2; //法向量的模长除以2
}
}plane[maxn],tp[maxn]; //plane存凸包上的平面,tp用来更新凸包,每次凸包上要留的平面和新加的平面都存进tp,要删的平面不存,最后将tp在复制给plane,就实现了凸包的更新

void convex()
{
plane[m++] = {0,1,2}; //初始化凸包,随便三个点存入,确定最开始的一个平面,这里取得是前三个点
plane[m++] = {2,1,0}; //因为不知道第一个平面怎么样是逆时针,所以都存一遍,顺时针存的一会会被删掉
for(int i = 3;i < n;i++) //从第四个点开始循环每个点
{
int cnt = 0;
for(int j = 0;j < m;j++) //循环每个平面
{
bool fg = plane[j].above(p[i]); //判断这个点是否在该平面上方
if(!fg) //如果是下方的话,说明照不到
tp[cnt++] = plane[j]; //存进tp数组
for(int k = 0;k < 3;k++) //循环该平面的三条边
g[plane[j].v[k]][plane[j].v[(k+1)%3]] = fg; //ab边照不照得到情况赋值给g[a][b]
}
for(int j = 0;j < m;j++) //然后就循环每个平面的每条边
{
for(int k = 0;k < 3;k++)
{
int a = plane[j].v[k],b = plane[j].v[(k+1)%3];
if(g[a][b] && !g[b][a]) //判断该边是否被照到了一次,即是否是交界线的边
tp[cnt++] = {a,b,i}; //若是,加新平面abi,ab一定是逆时针的,i在后面
}
}
m = cnt; //将tp再赋值给plane
for(int j = 0;j < m;j++)
plane[j] = tp[j];
}
}

int main()
{
cin >> n;
for(int i = 0;i < n;i++)
{
cin >> p[i].x >> p[i].y >> p[i].z; //输入n个点
p[i].shake(); //微小扰动
}

convex(); //求三维凸包

double ans = 0; //求面积和
for(int i = 0;i < m;i++) //循环最终凸包上的m个平面
ans += plane[i].area(); //将平面的面积加和
printf("%.6lf\n",ans); //输出答案

return 0;
}