二次元ユークリッド幾何 - 線分と点との接触判定

/// Geometry2D - CCW (線分と点の関係)
use crate::geometry2d::line::*;
use crate::geometry2d::point::*;

#[derive(Debug, PartialEq, Eq, Clone, Copy)]
pub enum CCW {
    Front,
    Back,
    Right,
    Left,
    On,
}

pub fn ccw(l: LineSegment, p: Point) -> CCW {
    use CCW::*;
    fn equal(x: f64, y: f64) -> bool {
        (x - y).abs() < 0.00001
    }
    let dif = p - l.0;
    let dir = l.1 - l.0;
    if equal(0.0, dir.0) {
        if equal(0.0, dif.0) {
            let k = dif.1 / dir.1;
            if k > 1.0 {
                Front
            } else if k < 0.0 {
                Back
            } else {
                On
            }
        } else if dir.det(&dif) > 0.0 {
            Left
        } else {
            Right
        }
    } else {
        let k = dif.0 / dir.0;
        if equal(dir.1 * k, dif.1) {
            if k > 1.0 {
                Front
            } else if k < 0.0 {
                Back
            } else {
                On
            }
        } else if dir.det(&dif) > 0.0 {
            Left
        } else {
            Right
        }
    }
}

#[cfg(test)]
mod test_ccw {
    use crate::geometry2d::ccw::*;
    use CCW::*;

    #[test]
    fn it_works() {
        let p = Point(1.0, 2.0);
        let q = Point(2.0, 0.0);
        let l = LineSegment::new(p, q);

        assert_eq!(ccw(l, p), On);
        assert_eq!(ccw(l, q), On);
        assert_eq!(ccw(l, Point(1.5, 1.0)), On);
        assert_eq!(ccw(l, Point(3.0, -2.0)), Front);
        assert_eq!(ccw(l, Point(0.0, 4.0)), Back);
        assert_eq!(ccw(l, Point(0.0, 0.0)), Right);
        assert_eq!(ccw(l, Point(10.0, 0.0)), Left);
    }
}
代数
  • モノイド
    • Min/Max モノイド
    • Sum モノイド
  • (乗法)群と加法群
  • 環
  • 体
  • 加群
  • 有理数
  • 虚数
  • 行列
  • 超数
  • 全順序化
  • ModInt
  • 作用
    • 代入作用
    • 加算作用
グラフ

最短路

  • ダイクストラ法
  • ワーシャル-フロイド法
  • ベルマンフォード法

無向グラフ

  • 二部グラフ判定
  • 直径

最小全域木

  • プリム法
  • クラスカル法

木

  • 高さ
  • 直径
  • 最小共通祖先

有向グラフ

  • 最大流量
  • トポロジカルソート
  • 強連結成分分解
数列
  • 最長増加部分列
  • 中央値ヒープ
  • スライド最小値

累積処理

  • 一次元累積和
  • 二次元累積和

区間木

  • BIT
    • 累積和に関するBIT
  • セグメントツリー
    • RMQ
    • 加法セグメントツリー
    • 乗法セグメントツリー
  • 遅延セグメントツリー
    • 区間代入 RMQ
    • 区間加算 RMQ
    • 区間加算 加法セグメントツリー
二次元ユークリッド幾何

図形の定義

  • 点
  • 直線, 線分
  • 多角形
  • 円

線分

  • 線分と点の接触判定
  • 線分と線分の交差判定

多角形

  • 三角形の外接円
  • 多角形の内外判定
  • 凸包

円

  • 円と円との接触関係

最近点対

  • 平面上の分割統治法

その他

  • 極座標
  • Convex-Hull Trick (CHT)

格子点上の幾何

  • 点
  • 直線
集合
  • UnionFind
  • BitSet
  • 部分集合及びその部分集合の列挙
  • 多重集合
アルゴリズム

動的計画法

  • 01-ナップザック

二分探索

  • 二分探索

フーリエ変換

  • 畳み込み

循環検出

  • フロイドのρアルゴリズム

連立一次方程式

  • Gauss-Jordan の消去法
最適化
  • 燃やす埋める問題
自然数/整数

関数

  • GCD
  • 拡張GCD
  • 二項係数 (パスカルの三角形)
  • 二項係数 (ModInt)
  • 離散対数
  • 完全順列
  • オイラーの関数
  • メビウス関数
  • 自然数の対 ↔ 自然数 の変換
  • 最小自由数 (最小除外数)

素数

  • エラトステネスの篩
  • ミラー・ラビン素数判定
  • フェルマーの小定理
  • 素因数分解

その他定理

  • 中国人剰余定理

多倍長

  • ビッグエンディアンベクタ

組み合わせのイテレーター

  • 階乗 - n!
  • 冪乗 - nm
  • 二項係数 - nCm

乱数

  • 線形合同法
  • Xor-Shift 法
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