几何算法与凸包

共 21 题
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1. 判断点是否在凸包内,二分极角 O(log n) 与绕数法 O(n) 的取舍

A O(n)
B O(n log n)
C O(log n) ✓ 正确答案
D O(1)
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2. 叉积与点积的几何意义中如何用叉积判断三点转向与点在直线哪一侧、用点积判断投影方向,鞋带公式求多边形面积

A 顺时针
B 共线
C 逆时针(左转) ✓ 正确答案
D 无法判断
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3. 最近点对分治的合并步中只需检查分割线两侧各常数个点(鸽笼原理),按 y 排序后如何避免 O(n²) 退化

A O(n)
B O(log n)
C 常数个(约 7) ✓ 正确答案
D 0 个
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4. Andrew 单调链与 Graham Scan 的对比中两者都是 O(n log n)(排序主导),Andrew 如何用上下链构造避免极角排序的浮点比较?

A 复杂度更低
B 用叉积避免 atan2 的浮点误差 ✓ 正确答案
C 不需要排序
D 只能处理三角形
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5. 凸包算法对比中 Graham Scan 与 Andrew 单调链的排序与扫描过程,复杂度为何 O(n log n)?

A O(n log n) ✓ 正确答案
B O(n)
C O(n²)
D O(n log² n)
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6. 线段相交判定与最近点对中分治法求最近点对的复杂度为何 O(n log n)?

A O(n)
B O(n³)
C O(n²)
D O(n log n) ✓ 正确答案
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7. 极角排序的比较器中用象限加叉积代替 atan2 能避免浮点误差,共线点如何稳定排序

A 复杂度更低
B 无需处理共线
C 代码更短
D 避免浮点误差,用整数精确比较 ✓ 正确答案
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8. 点到线段的最短距离中投影参数 t 如何钳制在 [0,1],与点到直线距离的区别及退化情形

A [-1,1]
B 不钳制
C [0,∞)
D [0,1] ✓ 正确答案
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9. 半平面交如何由排序+双端队列在 O(n log n) 求解?说明按极角排序后半平面的'留左去右'淘汰逻辑

A O(n)
B O(n³)
C O(n²)
D O(n log n) ✓ 正确答案
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10. 凸包与 Voronoi 图、Delaunay 三角剖分的对偶关系中为何 Delaunay 边翻转等价于凸包的下包络

A 上包络
B 整个凸包
C 下包络 ✓ 正确答案
D 无关
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11. 凸包在最大面积三角形问题中的应用中固定底边后用旋转卡壳找最高点,整体 O(n²)

A O(n)
B O(n log n)
C O(n³)
D O(n²) ✓ 正确答案
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12. Lloyd 松弛(k-means 交替迭代)的收敛性中为什么每轮交替最小化保证目标函数单调不增,但只能收敛到局部最优?

A 随机波动
B 单调不减
C 单调不增 ✓ 正确答案
D 恒为零
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13. 旋转卡壳的其他应用中凸包间最近距离、宽度(平行支撑线间最小距离)

A O(n²)
B O(n log n)
C O(n) ✓ 正确答案
D O(log n)
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14. 旋转卡壳(Rotating Calipers)如何在 O(n) 内求凸包直径(最远点对)?说明对踵点对(antipodal pairs)的单调旋转过程

A O(n³)
B O(n log n)
C O(n²)
D O(n) ✓ 正确答案
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15. 最小圆覆盖在工程中的鲁棒性中三点共线/重合时的数值处理

A 用最远两端点的直径圆 ✓ 正确答案
B 用三点外接圆
C 报错
D 丢弃一个点
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16. 最小圆覆盖(Smallest Enclosing Circle)的随机增量算法中 Welzl 算法的期望线性时间证明思路(≤3 点确定一个圆)

A O(n) ✓ 正确答案
B O(n log n)
C O(n²)
D O(n³)
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17. 最小外接矩形(Minimum Area Enclosing Rectangle)为何至少有一条边与凸包某条边共线?旋转卡壳 O(n) 实现

A 与某条凸包边共线 ✓ 正确答案
B 与所有边都共线
C 与边无关
D 完全不接触
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18. 点在多边形内判断中射线法/转角法的原理与浮点精度处理?

A 顶点数
B 多边形面积
C 交点个数奇偶 ✓ 正确答案
D 周长
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19. 凸包的高维退化中三维以上凸包的复杂度随维度快速上升(固定维 d 下为 O(n^{⌊d/2⌋})),竞赛中为何通常只处理二维?

A O(n^{⌊d/2⌋}) ✓ 正确答案
B O(n)
C O(n²)
D O(2^d)
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20. 计算几何的精度问题中叉积判断方向时如何用 EPS 处理共线,避免浮点误差导致错误?

A 比较叉积是否等于 0
B 用 EPS 阈值判断 |cross| < EPS ✓ 正确答案
C 忽略共线
D 用绝对值直接比较
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21. 扫描线求矩形面积并中离散化 x 坐标后用线段树维护覆盖次数,为什么复杂度为 O(n log n)

A O(n)
B O(n log n) ✓ 正确答案
C O(n²)
D O(n log² n)