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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:12:24.475000             🧑  作者: Mango

通过将 n 边多边形的顶点与公共边连接起来形成的三角形数

对于具有 n 条边的多边形,我们可以通过将其顶点与公共边连接起来来形成三角形。那么如何计算出这些三角形的数量呢?

考虑一个具有 n 条边的多边形,它有 n 个顶点。每个顶点都可以与剩余 n-2 条边中的两条边相连,因为它不能与相邻两条边相连。因此,我们总共可以从 n 个顶点中选择 3 个,即 C(n, 3) 种组合,来形成三角形。

但是由于这些三角形有重复,我们需要减去重复的数量。对于每个三角形而言,它都被三条边所定义。因此,每个三角形会被计算 3 次,因此我们需要将它们的数量除以 3。公式如下:

(number of triangles) = C(n, 3) / 3

让我们看一个具体的例子。对于一个具有 6 条边的多边形,由于它有 6 个顶点,因此它有 20 个三角形。具体计算如下:

C(6, 3) = 6! / (3! * (6-3)!) = 20
(number of triangles) = 20 / 3 = 6.666...

由于三角形必须是整数,因此我们需要向下取整,即最终结果为 6 个三角形。

因此,我们可以根据上述公式来计算任何具有 n 条边的多边形的三角形数量。

参考资料:Wolfram MathWorld: Polygon Triangulation

def count_triangles(num_sides: int) -> int:
    """
    计算 n 边多边形的三角形数量。

    :param num_sides: 该多边形的边数。
    :return: 该多边形的三角形数量。
    """
    return int(num_sides * (num_sides - 3) / 2)

以上为一个 Python 的实现,它接受一个整数作为参数,表示多边形的边数,并返回该多边形的三角形数量。