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//
// Calcul de l'aire d'un polygone plan
// dans l'espace - Sept 97
//
// =============================================
//
#include <stdexcept>
#include <string>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <math.h> // pour sqrt()
#include <time.h> // pour time()
#include <vector>
using namespace std ;
// Definition d'une exception "maison"
class read_error : public runtime_error
{
public:
read_error(string s) : runtime_error(s) {}
} ;
// =============================================
// Representation d'un point
// (comme etant un vecteur de position)
// Seuls les operateurs utiles a notre application
// ont ete implantes.
class point3
{
private:
double x,y,z ;
void copy(const point3& pp) // fct de service
{ x = pp.x ; y = pp.y ; z = pp.z ; }
public:
point3(double xx=0, double yy= 0, double zz=0)
{
x = xx ; y = yy ; z = zz ;
}
// contructeur de clonage (inutile)
point3(const point3& pp) { copy(pp) ; }
// destructeur (inutile)
~point3() {}
// operateur d'affectation (inutile)
point3& operator=(const point3& pp) { copy(pp) ; return *this ; }
// addition de vecteurs
point3 operator+(const point3& pp) const
{
return point3(x+pp.x, y+pp.y, z+pp.z) ;
}
// soustraction de vecteurs
point3 operator-(const point3& pp) const
{
return point3(x-pp.x, y-pp.y, z-pp.z);
}
// produit vectoriel
point3 operator^(const point3& pp) const
{
double xx,yy,zz ;
xx = y*pp.z - z*pp.y ;
yy = -(x*pp.z - z*pp.x );
zz = x*pp.y - y*pp.x ;
return point3(xx,yy,zz) ;
}
// norme d'un vecteur
double norme() const
{
return sqrt( x*x + y*y + z*z) ;
}
// operateurs d'entrees/sorties (ce sont des fct amies)
friend ostream& operator<<(ostream& o, const point3& pp) ;
friend istream& operator>>(istream& i, point3& pp) ;
} ;
//
// ___________________________________________________________
// Les methodes de point3 etant toutes "inline"
// l'implementation se reduit aux 2 fct amies d'E/S
//
ostream& operator<<(ostream& o, const point3& pp)
{
return o << pp.x << ' ' << pp.y << ' ' << pp.z ;
}
// ___________________________________________________________
// Les points sont supposes etre formattes
// sous la forme : x y z
// (avec des blancs ou des tab ou des newline entre les coord.)
istream& operator>>(istream& i, point3& pp)
{
double xx,yy,zz ;
if( (i>>xx) && (i>>yy) && (i>>zz) )
{
pp.x = xx ; pp.y = yy ; pp.z = zz ;
}
return i ;
}
// ==========================================================
// Representation d'un polygone
//
// C'est un ensemble FINI, ORDONNE de points
// construit par derivation d'un conteneur standard de la stl
// (vector ou list)
//
class polygone : public vector<point3>
{
public:
double aire() const ;
friend ostream& operator<<(ostream& o , polygone& pp) ;
friend istream& operator>>(istream& i, polygone& pp) throw (read_error);
} ;
ostream& operator<<(ostream& o , polygone& pp)
{
polygone::iterator i ;
for(i = pp.begin() ; i != pp.end() ; ++i)
o << *i << " " ;
return o << ";" << flush ;
}
// ___________________________________________________________
// Operateur d'entree: Un polygone est suppose etre
// formatte sous la forme
// x0 y0 z0 x1 y1 z1 .... xn yn zn ;
// (le ; est obligatoire)
istream& operator>>(istream& i, polygone& pp) throw (read_error)
{
point3 p ;
pp.clear() ; // vide le polygone
for( ; (i >> p) ; )
{
pp.insert(pp.end(), p) ;
}
// remettre le flot dans l'etat good
i.clear() ;
// lire le separateur ;
// si il n'est pas present,
// on met le flot en erreur
char c = 0;
if( !(i >> c))
{ // pas de delimiteur
throw read_error("Lecture polygone : "
"delimiteur absent") ;
}
else if(c != ';')
{ // mauvais délimiteur
i.putback(c) ;
i.clear(ios::failbit) ; // mettre le flot en etat fail
throw read_error("Lecture polygone : "
"delimiteur incorrect") ;
}
return i ;
}
//
// ___________________________________________________________
// calcul de l'aire d'un polygone
// il s'agit d'une traduction directe de la
// formule mathematique
//
double polygone::aire() const
{
point3 som ;
if( size() > 2)
{
const_iterator i = begin(), ip1 ;
const point3 &first = *i ;
for( ++i, ip1 = i+1 ; ip1 != end() ; ++i, ++ip1)
{
som = som + ((*i - first) ^ (*ip1 - first)) ;
}
}
return 0.5 * som.norme() ;
}
// ================================================================
// Voici notre application
//
class appli
{
public:
// test sur donnees lues dans un fichier, avec chrono
void start() ;
} ;
// ___________________________________________________________
void appli::start()
{
polygone p ;
ifstream f("essai.pol") ; // ouvrir fichier "essai.pol"
time_t t ; // heure, en secondes
double a ;
long imax = 100000000 ;
try
{
if( f.is_open() )
{ // ouverture reussie
f >> p ; // lire polygone
t = time(NULL) ; // depart chrono
cout << "\nNb de points du polygone : "
<< p.size() << endl << p << "\naire : "
<< flush ;
// beaucoup de calculs, pour que
// le temps soit mesurable
for( long i = 0 ; i < imax ; ++i)
a=p.aire() ;
cout << a << flush ;
cout << "\nTemps ecoule: (" << imax << " iterations) "
<< time(NULL) - t
<< " secondes.\n" << flush ; // arret chrono et affichage
}
else
cout << "\nPb ouverture fichier de test" << flush ;
}
catch(exception& e)
{
cout << "Exception ("
<< e.what() << ")" << endl << flush ;
}
}
// ___________________________________________________________
// main ne sert qu'a lancer l'application
int main()
{
appli benchmark ;
benchmark.start() ;
return 0 ;
} |
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