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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:22:56.591000             🧑  作者: Mango

可以通过内部连接顶点绘制的嵌套多边形的数量

在计算机图形学和计算几何学中,有一个有趣的问题:有多少个可以通过内部连接绘制的嵌套多边形?

首先,我们需要明确一个概念:什么是嵌套多边形?

嵌套多边形是指一个多边形的内部包含了另一个多边形。例如,下图中的多边形B是多边形A的嵌套多边形:

嵌套多边形

现在,我们可以通过内部连接顶点来绘制这样的嵌套多边形。例如,下图中的多边形可以通过依次连接顶点来绘制:

内部连接顶点

那么现在的问题是,有多少个不同的嵌套多边形可以通过内部连接顶点绘制呢?

答案是:$2^{n-2}$,其中n是顶点数。

为什么是这个答案呢?我们可以通过归纳法来证明。如果只有三个顶点的多边形,那么它只能是一个三角形,没有嵌套多边形。因此,$2^{3-2}=2$。如果有四个顶点的多边形,那么它只能是一个四边形,或者是一个三角形嵌套在四边形中。因此,$2^{4-2}=4$。如果有五个顶点的多边形,那么它可以是一个五边形,或者是一个四边形嵌套在五边形中,或者是一个三角形嵌套在四边形中嵌套在五边形中。因此,$2^{5-2}=8$。依此类推,可以得到结论。

下面是一个用Python实现这个计算的示例代码:

def nested_polygons(n):
    return 2**(n-2)

print(nested_polygons(3)) # 输出:2
print(nested_polygons(4)) # 输出:4
print(nested_polygons(5)) # 输出:8

以上就是关于可以通过内部连接顶点绘制的嵌套多边形的数量的介绍。