def Brute (l): "Algoritmo forca bruta para encontrar o par de pontos mais distante" if len (l) < 2: return None farthest = 0 a = b = None id = None for i in range (len(l)): for j in range (i + 1, len (l)): dist = dist2 (l[i], l[j]) if dist > farthest: control.freeze_update () if a != None: a.unhilight (hia) if b != None: b.unhilight (hib) if id != None: control.plot_delete (id) farthest = dist a = l[i] b = l[j] hia = a.hilight () hib = b.hilight () id = a.lineto (b) control.thaw_update () control.update () ret = Segment (a, b) ret.extra_info = 'distancia: %.2f'%math.sqrt (dist2 (a, b)) return ret
def recursive_ham_sandwich(G1, G2, p1, p2, T):
if len(G1) < len(G2):
return recursive_ham_sandwich(G2, G1, p2, p1, T)
T, is_base = new_interval(G1, G2, p1, p2, T)
if is_base:
valid_answers = []
for g in G1:
for h in G2:
p = g.intersect(h)
if p and isinstance(p.dual(), Line):
valid_answers.append(p.dual())
return valid_answers, G1 + G2
t = new_trapezoid(G1, p1, T)
t_ids = []
control.freeze_update()
for i in range(4):
j = (i + 1) % 4
t_ids.append(
control.plot_segment(t[i].x, t[i].y, t[j].x, t[j].y, 'yellow'))
control.sleep()
control.thaw_update()
G1, p1 = discard_lines(G1, p1, t)
G2, p2 = discard_lines(G2, p2, t)
for id in t_ids:
control.plot_delete(id)
return recursive_ham_sandwich(G1, G2, p1, p2, T)
def Brute (l):
"Algoritmo forca bruta para encontrar o par de pontos mais proximo"
if len (l) < 2: return None
closest = float("inf")
a = b = None
id = None
for i in range (len(l)):
for j in range (i + 1, len (l)):
dist = dist2 (l[i], l[j])
if dist < closest:
control.freeze_update ()
if a != None: a.unhilight (hia)
if b != None: b.unhilight (hib)
if id != None: control.plot_delete (id)
closest = dist
a = l[i]
b = l[j]
hia = a.hilight ()
hib = b.hilight ()
id = a.lineto (b)
control.thaw_update()
control.update ()
a.hilight('green')
b.hilight('green')
ret = Segment (a, b)
ret.extra_info = 'distancia: %.2f'%math.sqrt (dist2 (a, b))
print(math.sqrt (dist2 (a, b)))
return ret
def destaca_segs(lista_segs, string_cor): # pinta segmentos com cores do passado, presente, vizinho ou intersectado
global cores
control.freeze_update ()
for seg in lista_segs:
if seg != None:
seg.hilight2(cores[string_cor])
control.thaw_update ()
def draw_interval(should_plot=True):
control.thaw_update()
for i in range(2):
if not ids[i] == None:
control.plot_delete(ids[i])
if T[i] != -inf and T[i] != +inf and should_plot:
ids[i] = control.plot_vert_line(T[i], 'yellow')
control.sleep()
control.freeze_update()
def plot(self):
if self.rank != 0:
return
self.drawing = []
for i in range(3):
self.drawing.append(self.P[i - 1].inner.lineto(
self.P[i].inner, COLOR_TRIANG))
control.thaw_update()
control.update()
control.freeze_update()
def mergehull_rec (l): """Funcao recursiva que implementa o Merge Hull Retorna os pontos com coordenada x minima e maxima do fecho convexo encontrado, alem do proprio fecho. """ n = len (l) if n == 1: #l[0].prev = l[0].next = l[0] pol = Polygon ( [ l[0] ] ) pol.plot () #control.sleep () return (l[0], l[0], pol) # Divisao l1 = l[:n/2] l2 = l[n/2:] id = control.plot_vert_line ((l2[0].x + l1[-1].x) / 2.) control.sleep () # Conquista ch1 = mergehull_rec (l1) ch2 = mergehull_rec (l2) v = ch1[1] u = ch2[0] control.plot_delete (id) # Combinar sup = superior_tangent (v, u) id_sup = sup[0].lineto (sup[1], config.COLOR_ALT1) inf = inferior_tangent (v, u) id_inf = inf[0].lineto (inf[1], config.COLOR_ALT1) control.freeze_update () control.plot_delete (id_sup) control.plot_delete (id_inf) ch1[2].hide () ch2[2].hide () sup[0].prev = sup[1] sup[1].next = sup[0] inf[0].next = inf[1] inf[1].prev = inf[0] ch1[2].pts = inf[0] ch1[2].plot () control.thaw_update () return (ch1[0], ch2[1], ch1[2])
def e_lineto(p, q, color=config.COLOR_PRIM):
if max(p.inf, q.inf) > 0:
return
keep = p.inner.lineto(q.inner, color)
control.thaw_update()
control.update()
control.freeze_update()
control.sleep()
p.inner.remove_lineto(q, keep)
def mergehull_rec(l):
"""Funcao recursiva que implementa o Merge Hull
Retorna os pontos com coordenada x minima e maxima do fecho convexo
encontrado, alem do proprio fecho.
"""
n = len(l)
if n == 1:
#l[0].prev = l[0].next = l[0]
pol = Polygon([l[0]])
pol.plot()
#control.sleep ()
return (l[0], l[0], pol)
# Divisao
l1 = l[:n // 2]
l2 = l[n // 2:]
id = control.plot_vert_line((l2[0].x + l1[-1].x) / 2.)
control.sleep()
# Conquista
ch1 = mergehull_rec(l1)
ch2 = mergehull_rec(l2)
v = ch1[1]
u = ch2[0]
control.plot_delete(id)
# Combinar
sup = superior_tangent(v, u)
id_sup = sup[0].lineto(sup[1], config.COLOR_ALT1)
inf = inferior_tangent(v, u)
id_inf = inf[0].lineto(inf[1], config.COLOR_ALT1)
control.freeze_update()
control.plot_delete(id_sup)
control.plot_delete(id_inf)
ch1[2].hide()
ch2[2].hide()
sup[0].prev = sup[1]
sup[1].next = sup[0]
inf[0].next = inf[1]
inf[1].prev = inf[0]
ch1[2].pts = inf[0]
ch1[2].plot()
control.thaw_update()
return (ch1[0], ch2[1], ch1[2])
def Fortune(P):
Q = event_queue(P)
V = DCEL()
T = BST()
for event in Q.keys():
V.add_face(event.face)
while Q:
q = Q.pop()
q.point.hilight()
par_plots, sweep = plot_all(T.all_leaves(), V, q.point.y)
control.sleep()
if q.is_site_event:
handle_site_event(q, T, Q, V)
else:
handle_circle_event(q, T, Q, V)
q.point.unplot()
control.sleep()
if len(Q) > 0:
next_y = Q.top().point.y
line_y = q.point.y
leaves = T.all_leaves()
# while not math.isclose(line_y, next_y, rel_tol=4*FORTUNE_PLOT_RATE):
# FORTUNE_PLOT_RATE = abs(line_y - next_y)/100
while line_y > next_y:
control.thaw_sleep()
if abs(line_y - next_y) > FORTUNE_PLOT_RATE * 10**3:
line_y -= abs(line_y - next_y) / 10
else:
line_y -= FORTUNE_PLOT_RATE
unplot_all(par_plots, V.hedges, sweep)
par_plots, sweep = plot_all(leaves, V, line_y)
control.thaw_update()
control.update()
control.freeze_update()
unplot_all(par_plots, V.hedges, sweep)
q.point.unhilight()
control.update()
vertices = [v.p for v in V.vertices]
borders = find_borders(P + vertices)
finalize_voronoi(V, T, borders)
for h in V.hedges:
h.segment.plot()
return V
def points_to_lines(P, color):
G = []
for p in P:
control.thaw_update()
p.tk.hilight(color)
control.sleep()
control.freeze_update()
g = p.dual()
g.plot_id = control.plot_line(0, g(0), 1, g(1), color)
G.append(g)
p.tk.unhilight()
p.tk.unplot()
control.sleep()
return G
def update_points(p1, p2):
global a, b, id, hia, hib
if (a != None and b != None):
if (prim.dist2(p1, p2) >= prim.dist2(a, b)): return
control.freeze_update()
if a != None: a.unhilight(hia)
if b != None: b.unhilight(hib)
if id != None: control.plot_delete(id)
a = p1
b = p2
hia = a.hilight()
hib = b.hilight()
id = a.lineto(b)
control.thaw_update()
control.update()
def partition(P, p, r, point_p, point_r):
'''Recebe uma coleção de pontos em posição geral, com pelo menos 3 pontos tal
que os pontos de índice p e r são extremos consecutivos na fronteira do fecho
convexo da coleção no sentido anti-horário. Rearranja a coleção de pontos e
devolve (s,q) para o algoritmo do QuickHull.'''
q = extreme(P, p, r)
points[(point_r, P[q])] = point_r.lineto(P[q], 'cyan')
points[(P[q], point_p)] = P[q].lineto(point_p, 'cyan')
control.thaw_update()
control.update()
control.freeze_update()
control.sleep()
P[p + 1], P[q] = P[q], P[p + 1]
s = q = r
for point, id in ids:
point.unhilight(id)
for k in range(r - 1, p + 1, -1):
if left(P[p], P[p + 1], P[k]):
id = P[k].hilight('green')
ids.append((P[k], id))
s -= 1
P[s], P[k] = P[k], P[s]
elif left(P[p + 1], P[r], P[k]):
id = P[k].hilight('red')
ids.append((P[k], id))
s -= 1
q -= 1
P[k], P[q] = P[q], P[k]
if s != q:
P[k], P[s] = P[s], P[k]
control.thaw_update()
control.update()
control.freeze_update()
control.sleep()
s -= 1
q -= 1
P[q], P[p + 1] = P[p + 1], P[q]
if s != q:
P[s], P[p + 1] = P[p + 1], P[s]
s -= 1
P[s], P[p] = P[p], P[s]
return s, q
def triang (a, b, c): "desenha (e apaga) os lados do triangulo abc" a.lineto (c, config.COLOR_PRIM) #b.lineto (a, config.COLOR_PRIM) c.lineto (b, config.COLOR_PRIM) c.hilight () control.thaw_update () control.update () control.freeze_update () control.sleep () c.unhilight () a.remove_lineto (c) #b.remove_lineto (a) c.remove_lineto (b)
def triang(a, b, c):
"desenha (e apaga) os lados do triangulo abc"
a.lineto(c, config.COLOR_PRIM)
#b.lineto (a, config.COLOR_PRIM)
c.lineto(b, config.COLOR_PRIM)
c.hilight()
control.thaw_update()
control.update()
control.freeze_update()
control.sleep()
c.unhilight()
a.remove_lineto(c)
#b.remove_lineto (a)
c.remove_lineto(b)
def ham_sandwich(P1, P2):
G1 = points_to_lines(P1, 'red')
G2 = points_to_lines(P2, 'blue')
valid_answers, missing_lines = recursive_ham_sandwich(
G1, G2,
len(G1) // 2,
len(G2) // 2, (-inf, inf))
for l in valid_answers:
if verify_solution(P1, P2, l):
control.freeze_update()
p = l.dual()
p.tk = pt(p.x, p.y)
p.tk.plot('green')
control.sleep()
control.thaw_update()
delete_stuff(missing_lines + [p])
return l
return None
def ear_tip(P, v):
'''Recebe um polígono P e um vértice v desse polígono, e decide se ele é
uma ponta de orelha'''
u = P.prev(v)
w = P.next(v)
v.hilight('green')
u.hilight('yellow')
w.hilight('yellow')
control.sleep()
control.thaw_update()
control.update()
diag = diagonal(P, u, w)
u.unhilight()
w.unhilight()
if not diag:
v.unhilight()
control.sleep()
control.thaw_update()
control.update()
return diag
def discard_lines(G, p, t):
nG = []
b = 0
for l in G:
control.freeze_update()
new_plot_id = control.plot_line(0, l(0), 1, l(1), 'cyan')
control.sleep()
control.thaw_update()
control.freeze_update()
is_under, is_above = intersects_trapezoid(l, t)
if not (is_under or is_above):
nG.append(l)
elif is_under:
b += 1
if (is_under or is_above):
delete_stuff([l])
control.plot_delete(new_plot_id)
control.sleep()
control.thaw_update()
return nG, p - b
def Brute_Force(segmentos):
cores = (config.COLOR_ALT1, config.COLOR_ALT7, config.COLOR_ALT6)
for segmento in segmentos:
segmento.intersected = False
for i in range (len(segmentos)):
control.freeze_update ()
hii = segmentos[i].hilight2 (cores[1])
control.thaw_update ()
control.sleep()
for j in range (i + 1, len (segmentos)):
control.freeze_update ()
hij = segmentos[j].hilight2(cores[0])
control.thaw_update ()
control.sleep()
if prim.inter(segmentos[i],segmentos[j]):
control.freeze_update ()
segmentos[i].hilight2 (cores[2])
segmentos[j].hilight2 (cores[2])
segmentos[i].intersected = True
segmentos[j].intersected = True
control.thaw_update ()
segmentos[j].unhilight (hij)
segmentos[i].unhilight (hii)
def Quickhull(P):
'''Recebe uma coleção de pontos P e devolve seu fecho convexo'''
n = len(P)
if n == 1:
return [P[0]]
# encontra primeiro ponto extremo
k = 0
for i in range(n):
# desempata por x
if P[i].y < P[k].y or (P[i].y == P[k].y and P[i].x < P[k].x):
k = i
P[0], P[k] = P[k], P[0]
# encontra extremo consecutivo ao primeiro
i = 1
dist = 0
for j in range(2, n):
if right(P[0], P[i], P[j]):
i = j
# desempata pelo mais distante
elif collinear(P[0], P[i],
P[j]) and dist2(P[0], P[i]) < dist2(P[0], P[j]):
i = j
P[n - 1], P[i] = P[i], P[n - 1]
P[0].lineto(P[n - 1], 'cyan')
control.thaw_update()
control.update()
control.freeze_update()
control.sleep()
quick = quickhull_rec(P, 0, n - 1, Point(P[0].x, P[0].y),
Point(P[n - 1].x, P[n - 1].y))
for p in quick:
p.hilight('yellow')
return quick
def triangulation(n, P):
'''Recebe um polígono P com n lados e devolve a triangulação de P'''
ears = find_ears(P)
v3 = P.pts
while n > 3:
v2 = v3
while not ears[v2]:
v2 = P.next(v2)
v2.hilight("blue")
v1 = P.prev(v2)
v3 = P.next(v2)
v1.lineto(v3, "blue")
control.sleep()
control.thaw_update()
control.update()
print(v1, v3)
v2.unhilight()
control.sleep()
control.thaw_update()
control.update()
P.remove_vertex(v2)
n -= 1
ears[v1] = ear_tip(P, v1)
ears[v3] = ear_tip(P, v3)
def IncrProb(l):
"Algoritmo incremental probabilistico para encontrar o fecho convexo"
if len(l) == 0: return None
# Embaralhando o vetor de entrada
for i in range(len(l) - 1, -1, -1):
index = int(random.uniform(0, i + 1))
aux = l[i]
l[i] = l[index]
l[index] = aux
# Inicializando alguns campos...
for i in range(0, len(l)):
l[i].L = []
l[i].interior = 0
# Criando um fecho convexo com 1 ponto
fecho = Polygon([l[0]])
fecho.plot()
length = 1
k = 0
hi = l[k].hilight()
# Como nao posso admitir que os pontos estao em posicao geral,
# preciso tomar cuidado ate' conseguir um fecho convexo com
# 3 pontos
for k in range(1, len(l)):
pts = fecho.pts
l[k - 1].unhilight(hi)
hi = l[k].hilight()
control.thaw_update()
if length == 1:
if l[k].x == pts.x and l[k].y == pts.y:
continue
fecho.hide()
pts.next = pts.prev = l[k]
l[k].next = l[k].prev = pts
fecho.pts = pts
fecho.plot()
length = length + 1
elif length == 2:
next = pts.next
dir = area2(pts, next, l[k])
if dir == 0:
#Mais um ponto colinear -> pega o par mais distante
fecho.hide()
dist_pts_next = dist2(pts, next)
dist_pts_lk = dist2(pts, l[k])
dist_next_lk = dist2(next, l[k])
if dist_pts_next >= dist_pts_lk and dist_pts_next >= dist_next_lk:
a = pts
b = next
elif dist_pts_lk >= dist_pts_next and dist_pts_lk >= dist_next_lk:
a = pts
b = l[k]
elif dist_next_lk >= dist_pts_lk and dist_next_lk >= dist_pts_next:
a = next
b = l[k]
else:
print('pau!!!')
a.next = a.prev = b
b.next = b.prev = a
fecho.pts = a
fecho.plot()
continue
fecho.hide()
# Um ponto /nao/ colinear :) -> tomar cuidado com a
# orientacao
if dir > 0:
pts.prev = next.next = l[k]
l[k].next = pts
l[k].prev = next
else:
pts.next = next.prev = l[k]
l[k].prev = pts
l[k].next = next
length = length + 1
fecho.pts = pts
fecho.plot()
O = classify(fecho, l, k)
break
# Ja temos um fecho com 3 pontos -> basta cresce-lo
for k in range(k + 1, len(l)):
pts = fecho.pts
l[k - 1].unhilight(hi)
hi = l[k].hilight()
control.thaw_update()
if l[k].interior:
control.sleep()
continue
l[k].remove_lineto(l[k].intersect)
control.sleep()
tan = vertices_tangentes(l[k].intersect, l[k])
l[k].intersect.L.remove(l[k])
l0 = []
l1 = []
# atualizando a classificacao dos pontos
vertex = tan[0]
while vertex != tan[1]:
for p in vertex.L:
id = p.hilight(config.COLOR_ALT3)
p.remove_lineto(p.intersect)
if p == l[k]:
p.unhilight(id)
continue
if left(l[k], O, p):
if left_on(tan[0], l[k], p):
p.interior = 1
p.intersect = None
else:
p.intersect = tan[0]
p.lineto(p.intersect, config.COLOR_ALT1)
l0.append(p)
else:
if left_on(l[k], tan[1], p):
p.interior = 1
p.intersect = None
else:
p.intersect = l[k]
p.lineto(p.intersect, config.COLOR_ALT1)
l1.append(p)
p.unhilight(id)
vertex = vertex.next
tan[0].L = l0
l[k].L = l1
# atualizando o fecho
control.freeze_update()
fecho.hide()
tan[0].next.prev = None
tan[0].next = l[k]
l[k].prev = tan[0]
if tan[1].prev: tan[1].prev.next = None
tan[1].prev = l[k]
l[k].next = tan[1]
fecho.pts = tan[0]
fecho.plot()
control.thaw_update()
l[k].unhilight(hi)
fecho.plot()
fecho.extra_info = 'vertices: %d' % len(fecho.to_list())
return fecho
def Incremental (l): "Algoritmo incremental para o problema do fecho convexo de uma lista de pontos" if len (l) == 0: return None # crio um fecho c/ um ponto fecho = Polygon ([ l[0] ]) fecho.plot () # Como nao posso admitir que os pontos estao em posicao geral, # preciso tomar cuidado ate encontrar tres pontos nao colineares # :-( length = 1 k = 0 hi = l[k].hilight () for k in range (1, len (l)): pts = fecho.pts l[k-1].unhilight (hi) hi = l[k].hilight () control.thaw_update () if length == 1: if l[k].x == pts.x and l[k].y == pts.y: continue fecho.hide () pts.next = pts.prev = l[k] l[k].next = l[k].prev = pts fecho.pts = pts fecho.plot () length = length + 1 elif length == 2: next = pts.next dir = area2 (pts, next, l[k]) if dir == 0: #Mais um ponto colinear -> pega o par mais distante fecho.hide () dist_pts_next = dist2 (pts, next) dist_pts_lk = dist2 (pts, l[k]) dist_next_lk = dist2 (next, l[k]) if dist_pts_next >= dist_pts_lk and dist_pts_next >= dist_next_lk: a = pts b = next elif dist_pts_lk >= dist_pts_next and dist_pts_lk >= dist_next_lk: a = pts b = l[k] elif dist_next_lk >= dist_pts_lk and dist_next_lk >= dist_pts_next: a = next b = l[k] else: print 'pau!!!' a.next = a.prev = b b.next = b.prev = a fecho.pts = a fecho.plot () continue fecho.hide () # Ponto nao colinear :) - basta tomar cuidado p/ # construir o poligono c/ a direcao certa if dir > 0: pts.prev = next.next = l[k] l[k].next = pts l[k].prev = next else: pts.next = next.prev = l[k] l[k].prev = pts l[k].next = next length = length + 1 fecho.pts = pts fecho.plot () break # Ja tenho um fecho com 3 pontos -> basta "cresce-lo" for k in range (k+1, len (l)): pts = fecho.pts l[k-1].unhilight (hi) hi = l[k].hilight () control.thaw_update () tan = vertices_tangentes (fecho, l[k]) # l[k] esta fora do fecho atual <=> len (tan) == 2 if len (tan) == 2: control.freeze_update () fecho.hide () tan[0].next.prev = None tan[0].next = l[k] l[k].prev = tan[0] if tan[1].prev: tan[1].prev.next = None tan[1].prev = l[k] l[k].next = tan[1] fecho.pts = tan[0] fecho.plot () control.thaw_update () l[k].unhilight (hi) fecho.plot () fecho.extra_info = 'vertices: %d'%len (fecho.to_list ()) return fecho
def __update(self):
control.thaw_update()
control.update()
control.freeze_update()
control.sleep()
def Incremental (l): "Algoritmo incremental para o problema do fecho convexo de uma lista de pontos" if len (l) == 0: return None # crio um fecho c/ um ponto fecho = Polygon ([ l[0] ]) fecho.plot () # Como nao posso admitir que os pontos estao em posicao geral, # preciso tomar cuidado ate encontrar tres pontos nao colineares # :-( length = 1 k = 0 hi = l[k].hilight () for k in range (1, len (l)): pts = fecho.pts l[k-1].unhilight (hi) hi = l[k].hilight () control.thaw_update () if length == 1: if l[k].x == pts.x and l[k].y == pts.y: continue fecho.hide () pts.next = pts.prev = l[k] l[k].next = l[k].prev = pts fecho.pts = pts fecho.plot () length = length + 1 elif length == 2: next = pts.next dir = area2 (pts, next, l[k]) if dir == 0: #Mais um ponto colinear -> pega o par mais distante fecho.hide () dist_pts_next = dist2 (pts, next) dist_pts_lk = dist2 (pts, l[k]) dist_next_lk = dist2 (next, l[k]) if dist_pts_next >= dist_pts_lk and dist_pts_next >= dist_next_lk: a = pts b = next elif dist_pts_lk >= dist_pts_next and dist_pts_lk >= dist_next_lk: a = pts b = l[k] elif dist_next_lk >= dist_pts_lk and dist_next_lk >= dist_pts_next: a = next b = l[k] else: print 'pau!!!' a.next = a.prev = b b.next = b.prev = a fecho.pts = a fecho.plot () continue fecho.hide () # Ponto nao colinear :) - basta tomar cuidado p/ # construir o poligono c/ a direcao certa if dir > 0: pts.prev = next.next = l[k] l[k].next = pts l[k].prev = next else: pts.next = next.prev = l[k] l[k].prev = pts l[k].next = next length = length + 1 fecho.pts = pts fecho.plot () break # Ja tenho um fecho com 3 pontos -> basta "cresce-lo" for k in range (k+1, len (l)): pts = fecho.pts l[k-1].unhilight (hi) hi = l[k].hilight () control.thaw_update () tan = vertices_tangentes (fecho, l[k]) # l[k] esta fora do fecho atual <=> len (tan) == 2 if len (tan) == 2: control.freeze_update () fecho.hide () tan[0].next.prev = None tan[0].next = l[k] l[k].prev = tan[0] if tan[1].prev: tan[1].prev.next = None tan[1].prev = l[k] l[k].next = tan[1] fecho.pts = tan[0] fecho.plot () control.thaw_update () l[k].unhilight (hi) fecho.plot () fecho.extra_info = 'vertices: %d'%len (fecho.to_list ()) return fecho
def Graham(l):
"Algoritmo de Graham para achar o fecho convexo de uma lista l de pontos"
if len(l) == 0: return None
# So um ponto foi passado. Retorna um fecho c/ apenas um ponto
if len(l) == 1:
ret = Polygon(l)
ret.plot()
ret.extra_info = 'vertices: 1'
return ret
p0 = l[0]
# acha o ponto mais baixo
for i in range(1, len(l)):
if l[i].y < p0.y:
p0 = l[i]
elif l[i].y == p0.y:
if l[i].x > p0.x:
p0 = l[i]
l.remove(p0)
def cmp(x, y, z=p0):
"""Funcao para ordenar os pontos ao redor de z
Usada com a funcao sort, ordena os pontos de uma lista
de acordo com o angulo que cada ponto forma com o ponto
z e a reta horizontal. Em caso de empate, o ponto mais
distante aparece primeiro."""
area = area2(z, x, y)
if area > 0:
return -1
elif area < 0:
return 1
else:
dist_z_x = dist2(z, x)
dist_z_y = dist2(z, y)
if dist_z_y < dist_z_x:
return -1
return dist_z_y > dist_z_x
# Ordena os pontos pelo seus angulos
l.sort(cmp)
# eliminando pontos colineares
l2 = [l[0]]
for i in range(1, len(l)):
if collinear(p0, l[i - 1], l[i]):
continue
l2.append(l[i])
l = l2
# So sobraram dois pontos -> retorna fecho c/ os dois
if len(l) < 2:
ret = Polygon([p0, l[0]])
ret.plot()
ret.extra_info = 'vertices: 2'
return ret
pilha = [p0, l[0], l[1]]
p0.lineto(l[0])
l[0].lineto(l[1])
control.sleep()
for i in range(2, len(l)):
l[i].hilight()
pilha[-1].lineto(l[i])
control.sleep()
while not left(pilha[-2], pilha[-1], l[i]):
pilha[-2].remove_lineto(pilha[-1])
pilha[-1].remove_lineto(l[i])
pilha.pop()
pilha[-1].lineto(l[i])
control.sleep()
pilha.append(l[i])
l[i].unhilight()
pilha[-1].lineto(pilha[0])
for i in range(0, len(pilha) - 1):
pilha[i].remove_lineto(pilha[i + 1])
pilha[-1].remove_lineto(pilha[0])
poligono = Polygon(pilha)
poligono.plot()
control.thaw_update()
poligono.extra_info = 'vertices: %d' % len(poligono.to_list())
return poligono
def fortune(l, triang):
# Inicializa as estruturas de dados
Q = EventQueue()
Beach = BeachLine()
Vor = dcel()
CircDraw = draw_circ_events()
#
# Remove pontos repetidos na entrada
l = unique_points(l)
# Inicializa as variáveis
global DelaunayTriangDraw
DelaunayTriangDraw = triang
lineid = None
partiallines = None
parabola_list = None
max_x = min_x = l[0].x
max_y = min_y = l[0].y
first_y = None
high_y = None
cur_c = None
y_count = 1
last_y = None
#
# Busca a bounding box dos pontos, e insere os pontos na fila
for p in l:
if p.x > max_x:
max_x = p.x
if p.x < min_x:
min_x = p.x
if p.y > max_y:
max_y = p.y
if p.y < min_y:
min_y = p.y
if high_y is None:
high_y = p.y
elif p.y > high_y:
high_y = p.y
y_count = 1
elif p.y == high_y:
y_count = y_count + 1
Q.put(Ponto(p.x, p.y), Ponto(p.x, p.y))
# Desenhas os pontos um pouco maiores
control.plot_disc(p.x, p.y, config.COLOR_POINT, 4)
#
# Define os bounds da tela
yd = max_y - min_y
xd = max_x - min_x
dd = max(yd, xd)
mfactor = 0.7
bounds = {
"maxx": (max_x + min_x) / 2 + dd * mfactor,
"minx": (max_x + min_x) / 2 - dd * mfactor,
"maxy": (max_y + min_y) / 2 + dd * mfactor,
"miny": (max_y + min_y) / 2 - dd * mfactor
}
Beach.bounds = bounds
# Caso os primeiros pontos tenham a mesma y-coordenada, trata este caso particular
if y_count > 1:
aligned = []
for i in range(y_count):
aligned.append(Q.takeHighest())
aligned = list(reversed(aligned))
for i in range(len(aligned) - 1):
drawDelaunayEdge(aligned[i].x, aligned[i].y, aligned[i + 1].x,
aligned[i + 1].y)
Beach.create_particular(aligned)
# Loop principal
while Q.n > 0:
atual = Q.takeHighest()
## Remove o desenho do ponto evento círculo da iteração anterior, e desenha a nova posição da linha de varredura
control.freeze_update()
if cur_c is not None:
control.plot_delete(cur_c)
cur_c = None
lineid = control.plot_horiz_line(atual.y)
##
# Trata evento ponto ou círculo
if atual.isPonto:
trataPonto(atual, Q, Beach, CircDraw)
else:
cur_c = control.plot_disc(atual.x, atual.y, config.COLOR_ALT5, 4)
CircDraw.rem_point(atual.x, atual.y)
trataCirculo(atual, Q, Beach, CircDraw)
#
# Desenha as parábolas e as arestas de Voronoi parciais
parabola_list = Beach.draw_parabolas(atual.y)
partiallines = Beach.draw_partial(atual.y)
control.thaw_update()
control.update()
control.sleep()
# Remove o desenho das parábolas e da linha de varredura desta iteração
if lineid is not None: control.plot_delete(lineid)
if parabola_list is not None:
for i in parabola_list:
control.plot_delete(i)
# Remove as parábolas que 'sairam da tela', remove seus respectivos eventos e o desenho destes eventos
evlist = Beach.trata_extremos(atual.y)
for ev in evlist:
CircDraw.rem_point(ev.x, ev.y)
Q.take(ev)
last_y = atual.y
# Atualiza o desenho para a última iteração
lower = last_y - 2 * (Beach.bounds["maxy"] - Beach.bounds["miny"])
partiallines = Beach.draw_partial(lower)
if cur_c is not None:
control.plot_delete(cur_c)
cur_c = None
# Desenha as arestas de Delaunay que não foram consideradas durante o algoritmo (por conta das parabolas serem removidas)
if Beach.llist:
for i in range(len(Beach.llist) - 1):
p1, q1 = Beach.llist[i]
p2, q2 = Beach.llist[i + 1]
x, y = lineIntersect(p1, q1, p2, q2)
if x is not None and x < Beach.bounds["minx"]:
Beach.llist[i + 1] = [p1, q1]
if q1 == p2:
drawDelaunayEdge(p1.x, p1.y, q2.x, q2.y)
elif q1 == p1:
drawDelaunayEdge(p2.x, p2.y, q2.x, q2.y)
elif q2 == p2:
drawDelaunayEdge(p1.x, p1.y, q1.x, q1.y)
else:
drawDelaunayEdge(p2.x, p2.y, q1.x, q1.y)
if Beach.rlist:
for i in range(len(Beach.rlist) - 1):
p1, q1 = Beach.rlist[i]
p2, q2 = Beach.rlist[i + 1]
x, y = lineIntersect(p1, q1, p2, q2)
if x is not None and x > Beach.bounds["maxx"]:
Beach.rlist[i + 1] = [p1, q1]
if q1 == p2:
drawDelaunayEdge(p1.x, p1.y, q2.x, q2.y)
elif q1 == p1:
drawDelaunayEdge(p2.x, p2.y, q2.x, q2.y)
elif q2 == p2:
drawDelaunayEdge(p1.x, p1.y, q1.x, q1.y)
else:
drawDelaunayEdge(p2.x, p2.y, q1.x, q1.y)
# Constroi a DCEL
Vor.constroi(edges)
return Vor
def Graham (l): "Algoritmo de Graham para achar o fecho convexo de uma lista l de pontos" if len (l) == 0: return None # So um ponto foi passado. Retorna um fecho c/ apenas um ponto if len (l) == 1: ret = Polygon (l) ret.plot () ret.extra_info = 'vertices: 1' return ret p0 = l[0] # acha o ponto mais baixo for i in range (1, len(l)): if l[i].y < p0.y: p0 = l[i] elif l[i].y == p0.y: if l[i].x > p0.x: p0 = l[i] l.remove (p0) def cmp (x, y, z = p0): """Funcao para ordenar os pontos ao redor de z Usada com a funcao sort, ordena os pontos de uma lista de acordo com o angulo que cada ponto forma com o ponto z e a reta horizontal. Em caso de empate, o ponto mais distante aparece primeiro.""" area = area2 (z, x, y) if area > 0: return -1 elif area < 0: return 1 else: dist_z_x = dist2 (z, x) dist_z_y = dist2 (z, y) if dist_z_y < dist_z_x: return -1 return dist_z_y > dist_z_x # Ordena os pontos pelo seus angulos l.sort (cmp) # eliminando pontos colineares l2 = [ l[0] ] for i in range (1, len (l)): if collinear (p0, l[i-1], l[i]): continue l2.append (l[i]) l = l2 # So sobraram dois pontos -> retorna fecho c/ os dois if len (l) < 2: ret = Polygon ( [ p0, l[0] ] ) ret.plot () ret.extra_info = 'vertices: 2' return ret pilha = [ p0, l[0], l[1] ] p0.lineto (l[0]) l[0].lineto (l[1]) control.sleep () for i in range (2, len(l)): l[i].hilight () pilha[-1].lineto (l[i]) control.sleep () while not left (pilha[-2], pilha[-1], l[i]): pilha[-2].remove_lineto (pilha[-1]) pilha[-1].remove_lineto (l[i]) pilha.pop () pilha[-1].lineto (l[i]) control.sleep () pilha.append (l[i]) l[i].unhilight () pilha[-1].lineto (pilha[0]) for i in range (0, len(pilha)-1): pilha[i].remove_lineto (pilha[i+1]) pilha[-1].remove_lineto (pilha[0]) poligono = Polygon (pilha) poligono.plot () control.thaw_update () poligono.extra_info = 'vertices: %d'%len (poligono.to_list ()) return poligono
def IncrProb (l):
"Algoritmo incremental probabilistico para encontrar o fecho convexo"
if len (l) == 0: return None
# Embaralhando o vetor de entrada
for i in range (len (l) -1, -1, -1):
index = int (random.uniform (0, i+1))
aux = l[i]
l[i] = l[index]
l[index] = aux
# Inicializando alguns campos...
for i in range (0, len(l)):
l[i].L = []
l[i].interior = 0
# Criando um fecho convexo com 1 ponto
fecho = Polygon ([ l[0] ])
fecho.plot ()
length = 1
k = 0
hi = l[k].hilight ()
# Como nao posso admitir que os pontos estao em posicao geral,
# preciso tomar cuidado ate' conseguir um fecho convexo com
# 3 pontos
for k in range (1, len (l)):
pts = fecho.pts
l[k-1].unhilight (hi)
hi = l[k].hilight ()
control.thaw_update ()
if length == 1:
if l[k].x == pts.x and l[k].y == pts.y:
continue
fecho.hide ()
pts.next = pts.prev = l[k]
l[k].next = l[k].prev = pts
fecho.pts = pts
fecho.plot ()
length = length + 1
elif length == 2:
next = pts.next
dir = area2 (pts, next, l[k])
if dir == 0:
#Mais um ponto colinear -> pega o par mais distante
fecho.hide ()
dist_pts_next = dist2 (pts, next)
dist_pts_lk = dist2 (pts, l[k])
dist_next_lk = dist2 (next, l[k])
if dist_pts_next >= dist_pts_lk and dist_pts_next >= dist_next_lk:
a = pts
b = next
elif dist_pts_lk >= dist_pts_next and dist_pts_lk >= dist_next_lk:
a = pts
b = l[k]
elif dist_next_lk >= dist_pts_lk and dist_next_lk >= dist_pts_next:
a = next
b = l[k]
else:
print('pau!!!')
a.next = a.prev = b
b.next = b.prev = a
fecho.pts = a
fecho.plot ()
continue
fecho.hide ()
# Um ponto /nao/ colinear :) -> tomar cuidado com a
# orientacao
if dir > 0:
pts.prev = next.next = l[k]
l[k].next = pts
l[k].prev = next
else:
pts.next = next.prev = l[k]
l[k].prev = pts
l[k].next = next
length = length + 1
fecho.pts = pts
fecho.plot ()
O = classify (fecho, l, k)
break
# Ja temos um fecho com 3 pontos -> basta cresce-lo
for k in range (k+1, len (l)):
pts = fecho.pts
l[k-1].unhilight (hi)
hi = l[k].hilight ()
control.thaw_update ()
if l[k].interior:
control.sleep ()
continue
l[k].remove_lineto (l[k].intersect)
control.sleep ()
tan = vertices_tangentes (l[k].intersect, l[k])
l[k].intersect.L.remove (l[k])
l0 = []
l1 = []
# atualizando a classificacao dos pontos
vertex = tan[0]
while vertex != tan[1]:
for p in vertex.L:
id = p.hilight (config.COLOR_ALT3)
p.remove_lineto (p.intersect)
if p == l[k]:
p.unhilight (id)
continue
if left (l[k], O, p):
if left_on (tan[0], l[k], p):
p.interior = 1
p.intersect = None
else:
p.intersect = tan[0]
p.lineto (p.intersect, config.COLOR_ALT1)
l0.append (p)
else:
if left_on (l[k], tan[1], p):
p.interior = 1
p.intersect = None
else:
p.intersect = l[k]
p.lineto (p.intersect, config.COLOR_ALT1)
l1.append (p)
p.unhilight (id)
vertex = vertex.next
tan[0].L = l0
l[k].L = l1
# atualizando o fecho
control.freeze_update ()
fecho.hide ()
tan[0].next.prev = None
tan[0].next = l[k]
l[k].prev = tan[0]
if tan[1].prev: tan[1].prev.next = None
tan[1].prev = l[k]
l[k].next = tan[1]
fecho.pts = tan[0]
fecho.plot ()
control.thaw_update ()
l[k].unhilight (hi)
fecho.plot ()
fecho.extra_info = 'vertices: %d'%len (fecho.to_list ())
return fecho
def Diameter (l): """Algoritmo Diametro para encontrar o par de pontos mais distantes Ele consiste de: - determinar o fecho convexo dos pontos passados - determinar o conjunto de pares antipodas do fecho convexo - determinar o par antipoda cujos pontos estao a uma distancia maxima """ if len (l) < 2: return None if len (l) == 2: ret = Segment (l[0], l[1]) ret.extra_info = 'distancia: %.2f'%math.sqrt (dist2 (l[0], l[1])) return ret ch = Graham (l) ch.hide () ch.plot (config.COLOR_ALT4) control.sleep () pairs = antipodes (ch) cores = (config.COLOR_ALT1,) #print `pairs` i=0 for p,q in pairs: p.hilight (cores[i]) q.hilight (cores[i]) p.lineto (q, cores[i]) i = (i+1) % len (cores) control.sleep () farthest = dist2 (pairs[0][0], pairs[0][1]) a = pairs[0][0] b = pairs[0][1] hia = a.hilight () hib = b.hilight () id = a.lineto (b) for i in range (1, len (pairs)): dist = dist2 (pairs[i][0], pairs[i][1]) if dist > farthest: control.freeze_update () a.unhilight (hia) b.unhilight (hib) control.plot_delete (id) farthest = dist a = pairs[i][0] b = pairs[i][1] hia = a.hilight () hib = b.hilight () id = a.lineto (b) control.thaw_update () ret = Segment (a, b) ret.extra_info = 'distancia: %.2f'%math.sqrt (farthest) return ret
def Diameter(l):
"""Algoritmo Diametro para encontrar o par de pontos mais distantes
Ele consiste de:
- determinar o fecho convexo dos pontos passados
- determinar o conjunto de pares antipodas do fecho convexo
- determinar o par antipoda cujos pontos estao a uma distancia maxima
"""
if len(l) < 2: return None
if len(l) == 2:
ret = Segment(l[0], l[1])
ret.extra_info = 'distancia: %.2f' % math.sqrt(dist2(l[0], l[1]))
return ret
ch = Graham(l)
ch.hide()
ch.plot(config.COLOR_ALT4)
control.sleep()
pairs = antipodes(ch)
cores = (config.COLOR_ALT1, )
#print `pairs`
i = 0
for p, q in pairs:
p.hilight(cores[i])
q.hilight(cores[i])
p.lineto(q, cores[i])
i = (i + 1) % len(cores)
control.sleep()
farthest = dist2(pairs[0][0], pairs[0][1])
a = pairs[0][0]
b = pairs[0][1]
hia = a.hilight()
hib = b.hilight()
id = a.lineto(b)
for i in range(1, len(pairs)):
dist = dist2(pairs[i][0], pairs[i][1])
if dist > farthest:
control.freeze_update()
a.unhilight(hia)
b.unhilight(hib)
control.plot_delete(id)
farthest = dist
a = pairs[i][0]
b = pairs[i][1]
hia = a.hilight()
hib = b.hilight()
id = a.lineto(b)
control.thaw_update()
ret = Segment(a, b)
ret.extra_info = 'distancia: %.2f' % math.sqrt(farthest)
return ret
