joyeep作者
16年1个月前IP:未同步
267743
3楼
3.jpg 五、    核心算法

1.    搜索面SearchFace():
该函数为边的成员函数

1.jpg

参数:
从边搜索面,搜索方式分为两种:
前向和后向。例如:图5-1中,边LM前向搜索,是以节点M为起点,LM为
入度,获取下一条边的。本例中,若按逆时针顺序访问节点M,获取的是边MB。
是否考虑已存在的旧面。例如:从边MN前向搜索,从节点N逆时针获取的边是NE,那么当前访问的边是NE,获取当前搜索方向的右面,本例中当前搜索方向与NE一致,故当前搜索方向右面就是NE的右面(红色面),若不一致,则获取NE的左面(黄色面)。获取的面就是已存在的旧面,如果考虑旧面,且该旧面不为空,则直接返回该旧面。否则继续搜索,直到找到闭环、或所有边均被访问。
搜索结果有两种方式输出:
1>    只要搜到一个顺时针面,从该搜索函数返回顺时针面,函数返回。
2>    搜到逆时针面,放进搜索函数的传出参数 面表 中,继续搜索。

用到的临时数据结构:
访问过的边,        每条边还附加了是否与访问方向一致的信息(即当前搜索方向)
访问过的边表,    是一个栈,将访问过的边按顺序保存在里面。
当前搜索状态,    是前进,还是后退。在访问某个节点获取下条边时,若可以获取到,则当前状态为前进,获取不到,则状态为后退。

当前边、当前节点, 下条边、下个节点,搜索时,以当前边为入边,访问当前节点,
获取节点的某个时针方向的下条边。下个节点是下条边上不为当前节点的节点。
例如:当前边为LM,当前节点为M,逆时针获取的下条边为MB。MB上不为当
前点M的节点是B,所以下个节点就是B。

        搜索起点、搜索终点,若为前向搜索,搜索起点是本边的终点,搜索终点是本边的
起点,否则相反。例如:从边LM前向搜索,搜索起点为M,终点为L。


流程:
1>    初始化搜索,当前边为自己,若前向搜索,当前节点为当前边的终点,否则为起点。例如:起始搜索边为LM,前向搜索,当前边是LM,当前节点为M。
2>    获取当前边的旧面(搜索方向的右面),若考虑旧面,且旧面不为空,则返回。例如:当前边为LM,搜索方向与LM的方向一致,若考虑旧面,LM的右面为空。
3>    当前搜索状态 = 前进,将当前边设为已访问,将搜索终点的访问次数加1。并将当前边压进已访问边表。例如:当前边为LM,将LM设为已访问,将L的访问次数加1,将LM放进已访问边表。
do{
    3> 若当前节点等于搜索终点,有两种可能,如果当前搜索状态为前进,
表示找到了一个面; 否则为后退,表示退到了起始搜索边,都没有找出面,它们之间在访问过的边表上表现为,前者已访问边表不为空,后者为空。例如:从EF开始搜索,搜索终点为E,经过几次访问后,当前边为NE,当前节点为E,它与搜索终点相同,且当前搜索状态为前进,那么表示找到了一个面,且已访问边表不为空。
break
    4> 以当前节点为起点,在已访问边表中搜索是否有节点跟当前节点相
同,若相同,表明广义找到了一个面(起始搜索边不在闭环上),则
创建一个面,将已访问边表中的边放进面里。然后判断该闭环的时针
顺序,若为顺时针,返回该面,否则放进面表中。例如:从边LM开始
搜索,经过几次访问后,当前边为AM,当前节点为M,那么此时已
访问边表里有边MB、BC、CQ、QD、DA、AM,搜索找边MB的
节点M与当前节点相同,则创建一个面,将MB、BC、CQ、QD、
DA、AM放进该面里,再判断该面的时针顺序,若为顺时针,则将
边表按逆时针存储,返回该面,否则如果是在插入边的话,就直接返
回,若不是则放进面表中。
                5> 下条边 = 以当前边为入边,访问当前节点,逆时针获取下一条未被
访问过的边。例如:当前边为LM,当前节点为M,已LM为入边,
逆时针找出下条边MB,且MB未被访问过,那么下条边就是MB,
否则下条边为空。
                    if(下条边不为空)
{
    判断下条边的方向是否和搜索方向一致(即下条边的终点是否不
等于当前节点)。例如:当前节点为M,下条边为MB,其终点
为B,它不等于当前节点M,那么当前节点 = B。

获取下条边的旧面(搜索方向的右面),若考虑旧面,且旧面不
为空,则返回。例如:同2>

当前边 = 下条边
当前节点 = 下条边上不为当前节点的节点

将当前边压入已访问过的边表
}
else
{
    如果已访问边表为空,无边可选,返回0。
    否则,当前边 = 边表最后一条边,当前节点 = 等于边表最后
一条边上不为当前节点的节点。
当前搜索状态为后退
将最后一条边从边表中弹出。
例如:从LM开始前向搜索,经过LM、MB、BC、CQ、QR、
RK,节点K只有一条边,并且就是从RK进来的(已访问),那
么从K点获取下条边就只能为空,但已访问边表中有LM、MB、
BC、CQ、QR、RK这些边(不为空),那么当前边 = RK,当前
节点 = R,将搜索状态设为后退,最后将RK从已访问边表中弹
出。

}
}while(true)

if(已访问边表不为空)
{
创建一个面,将已访问边表中的边放进面里。然后判断该闭环的时针
顺序,若为顺时针,将该面中的边按逆时针存储,返回该面。否则放进面表中,
返回空。例子同4>
}
返回空

2.    判断面的时针顺序ClockOrder():
此函数是面的成员函数。
   2.jpg

如图5-2所示,若搜出的蓝色面JGHI里,边的顺序依次为:JG、GH、HI、IJ
找出节点中最高的那一点,J(也可以是I),
1> 在J中插入一条竖直边XJ(虚线所示)。
2> 以XJ为入边,逆时针获取节点J的下条边为JG。
3> 在蓝色面的边表里,找出节点J的前一条边IJ,下一条边JG
4> 逆时针从最高节点J获取的下一条边和边表里该节点的下条边相同,则当前环
为逆时针。
        如果蓝色面里边的顺序依次为:JI、IH、HG、GJ,同样找出最高节点为J,插入竖
直边XJ,逆时针获取的下条边为GJ,但在蓝色面的边表里,找出节点J的下一条
边为JI,它与GJ不相同,所以当前环为顺时针。

3.    分割大面SplitIntoSmallFaces():

该函数为面的成员函数
如图5-3所示,将面AMBCDA分割成小面。
1>    将面AMBCDA中的边AM、MB、BC、CQ、QD、DA全加进当前轮廓(它是一个边表)
2>    nBigFaceEdges = 当前轮廓.size() = 6, nDiscardedEdges = 0
while(轮廓边表不为空)
{
        前路径边 = 轮廓边表.front()
        if(路径边访问过)    continue;
3>    因为所有的面都是按逆时针顺序存储的,所以,按顺时针顺序(与逆时针顺序反向)就能搜索出小面。本例中,如果当前路径边为AM,则以AM为起始搜索边,反向搜索,将搜出AM、DA、QD、PQ、IP、JI、NJ、MN被设为已访问,它们所组成的面ADQPIJNMA,一定是顺时针的。
4>    重构轮廓, 即将搜出的小面ADQPIJNMA剥离出轮廓。
遍历轮廓中每条边,若被访问过,则将其从轮廓中移除,并设为未访问。本例中,当前轮廓为:AM、MB、BC、CQ、QD、DA,被设为未访问且被移除的边为AM、DA、QD、
遍历小面中的边,将已访问过的边设为未访问,并加入到外轮廓中,将未访问的边设成已访问。本例中:组成小面的边为AM、DA、QD、PQ、IP、JI、NJ、MN,其中AM、DA、QD被标记为未访问,将它们再设成已访问,剩下的PQ、IP、JI、NJ、MN是已访问过的,将它们设置成未访问,并按顺序加到轮廓边表的尾部。此时,轮廓边表为MB、BC、CQ、PQ、IP、JI、NJ、MN
}
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文号 / 267743

千古风流
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