Затаившийся run-time error

@ch-el · Регистрация: 20.11.2013

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте!
Решаю следующую задачу: на стандартный ввод подаётся число вершин выпуклого многоугольника, а потом пары чисел - координаты вершин в порядке обхода. Необходимо "разрезать" этот многоугольник взаимно перпендикулярными прямыми на 4 равновеликие части - точнее, указать точку, где располагается пересечение этих самых прямых и угол наклона одной из прямой.
Я использую следующий алгоритм, использующий следующие соображения:
1) для любого направления (направлением будем называть пару чисел (A,B), семейство прямых с уравнением Ax+By+C = 0) есть ровно 1 прямая данного направления, делящая многоугольник на 2 равновеликие части (в силу непрерывности);
2) если мы разрежем многоугольник 2 перпендикулярными прямыми, каждая из которых отвечает п.1, то если мы будем перечислять площади кусков по часовой стрелке, то получится последовательность вида {a,b,a,b}, т.е. площади противоположных кусков будут равны, причём такой разрез единственен в силу единственности каждой из прямых.

Произведём разрез 2 прямыми (назовём их первой и второй), каждая из которых делит многоугольник пополам, причём пусть "первая" параллельна оси Ox, и назовём площади получившихся кусков в порядке обхода по часовой стрелке {a, b, a, b}. Не умаляя общности, будем считать a > b. Теперь будем поворачивать прямые по часовой стрелке. Когда угол достигнет pi/2, "первая" прямая будет параллельна уже оси Oy, а последовательность площадей выглядит теперь как {b,a,b,a}, т.е. a и b поменялись ролями. Т.е. первая площадь этой последовательности непрерывно из a перешла в b, т.е. существует такой угол между 0 и pi/2, т.ч. a' = b' => все 4 куска равновелики.

Я написала код на C++, который по идее решает эту задачу таким методом. Если чуть подробнее, то я рассматриваю углы от 0 до pi/2 и методом бисекции ищу нужный - рассматриваю среднее значение угла на текущем отрезке, для этого значения строю прямые по пункту 1, смотрю на разность площадей четвертей, после этого решаю, какую из половин текущего отрезка рассматривать на следующей итерации.

Программа проходит 3 теста с верным ответом, однако на 4ом происходит run-time error, который мне не удаётся, но содержимое теста, к сожалению, неизвестно.
Насколько я понимаю, такая ошибка может возникать, если я повторно очищаю динамически выделенную память (такого вроде не наблюдается), если я выхожу за границы массива (вроде тоже проверила) или делю на 0 (таких возможностей в коде я усмотрела лишь 2 и поставила в тех местах if-ы, отправила код снова и тем не менее run-time error сохранилась). Какие варианты появления этой ошибки ещё возможны?
Кроме того, я нагенерила 1000 выпуклых многоугольников и прогнала код на них - никаких падений программы у меня, по крайней мере, не происходит, хотя я не могу судить, насколько верный ответ она получает.
Ниже привожу код, буду благодарна за помощь в поимке этого рантайма.

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <iomanip>
#include <float.h>
 
 
struct Point {
    double xx, yy;
};
 
int NN;
Point *b_pol;
Point *half_pol;
double b_S;
 
const double EPS = 1e-7;
 
double area(Point *pol, int quan);
void find_bisection(int *place, Point *inter, Point line);
double S_difference(double angle, Point& center);
 
int main()
{
    std::cin >> NN;
    b_pol = new Point[NN + 1];
    half_pol = new Point[NN + 4];
    for (int i = 0; i < NN; ++i) {
        std::cin >> b_pol[i].xx >> b_pol[i].yy;
    }
    b_pol[NN] = b_pol[0];
    b_S = area(b_pol, NN);
    Point center;
    double min_angle = 0, max_angle = M_PI / 2;
    double cur_angle, cur_dif;
    double max_dif = S_difference(max_angle, center);
    double min_dif = S_difference(min_angle, center);
    bool flag = false;
    if (fabs(min_dif) < EPS) {
        flag = true;
        cur_angle = min_angle;
    }
    while (!flag && fabs(min_dif - max_dif) > EPS * b_S) {
 
        cur_angle = (min_angle + max_angle) / 2.0;
        cur_dif = S_difference(cur_angle, center);
        if (fabs(cur_dif) < EPS) {
            flag = true;
        } else if ((min_dif > DBL_EPSILON && cur_dif < -DBL_EPSILON) ||
                   (min_dif < -DBL_EPSILON && cur_dif > DBL_EPSILON)) {
            max_dif = cur_dif;
            max_angle = cur_angle;
        } else {
            min_dif = cur_dif;
            min_angle = cur_angle;
        }
    }
    printf("%lf %lf\n", center.xx, center.yy);
    printf("%lf\n", (cur_angle * 180) / M_PI);
 
    delete[] b_pol;
    delete[] half_pol;
    return 0;
}
 
double area(Point *pol, int quan)
{
    double ans = 0;
    for (int i = 0; i < quan; ++i) {
            ans = ans + (pol[i + 1].xx - pol[i].xx) * (pol[i + 1].yy + pol[i].yy);
    }
    ans = fabs(ans) / 2.0;
    return ans;
}
 
void find_bisection(int *place, Point *inter, Point line)
{
    int min_ind = 0, max_ind = 0;
    double min_d = line.xx * b_pol[min_ind].xx + line.yy * b_pol[min_ind].yy;
    double max_d = min_d;
    double cur_d;
    for (int i = 0; i < NN; ++i) {
        cur_d = line.xx * b_pol[i].xx + line.yy * b_pol[i].yy;
        if (cur_d > max_d) {
            max_ind = i;
            max_d = cur_d;
        } else if (cur_d < min_d) {
            min_ind = i;
            min_d = cur_d;
        }
    }
 
    double S_min = 0;
    double S_max = b_S;
    int count = 0;
    double cur_S;
    while (fabs(S_min - S_max) > EPS * b_S) {
 
        cur_d = (min_d + max_d) / 2.0;
        double test_cur, test_next;
        count = 0;
        for (int side = 0; side < NN; ++side) {
            test_cur = line.xx * b_pol[side].xx + line.yy * b_pol[side].yy - cur_d;
            test_next = line.xx * b_pol[side + 1].xx + line.yy * b_pol[side + 1].yy - cur_d;
 
            if (test_cur * test_next < -DBL_EPSILON) {
                place[count] = side;
                double A_side = b_pol[side].yy - b_pol[side + 1].yy;
                double B_side = b_pol[side + 1].xx - b_pol[side].xx;
                double C_side = b_pol[side].xx * b_pol[side + 1].yy -
                                b_pol[side + 1].xx * b_pol[side].yy;
                double down = line.xx * B_side - A_side * line.yy;
                if (fabs(down) < EPS) {
                    std::cout << "zero1";
                } else {
                    inter[count].xx = (cur_d * B_side + C_side * line.yy) / down;
                    inter[count].yy = (-line.xx * C_side - A_side * cur_d) / down;
                }
                ++count;
            } else if (fabs(test_cur) < DBL_EPSILON && fabs(test_next) > EPS) {
                place[count] = side;
                inter[count] = b_pol[side];
                ++count;
            }
        }
// A_1 * (B2 - B1) + A2
        half_pol[0] = inter[0];
        count = 1;
        for (int i = place[0] + 1; i <= place[1]; ++i, ++count) {
            half_pol[count] = b_pol[i];
        }
        half_pol[count] = inter[1];
        ++count;
        half_pol[count] = inter[0];
        S_min = area(half_pol, count);
        S_max = b_S - S_min;
        if (min_ind > place[0] && min_ind <= place[1]) {
            if (S_min - S_max > DBL_EPSILON) {
                max_d = cur_d;
            } else {
                min_d = cur_d;
            }
        } else {
            if (S_min - S_max > DBL_EPSILON) {
                min_d = cur_d;
            } else {
                max_d = cur_d;
            }
        }
    }
}
 
double S_difference(double angle, Point& center)
{
    int count;
    Point fir, sec;
    fir.xx = sin(angle);
    fir.yy = -cos(angle);
    sec.xx = cos(angle);
    sec.yy = sin(angle);
    Point inter_fir[2], inter_sec[2];
    int place_fir[2], place_sec[2];
    find_bisection(place_fir, inter_fir, fir);
    find_bisection(place_sec, inter_sec, sec);
 
    double A_fir = inter_fir[0].yy - inter_fir[1].yy;
    double B_fir = inter_fir[1].xx - inter_fir[0].xx;
    double C_fir = inter_fir[0].xx * inter_fir[1].yy - inter_fir[1].xx * inter_fir[0].yy;
 
    double A_sec = inter_sec[0].yy - inter_sec[1].yy;
    double B_sec = inter_sec[1].xx - inter_sec[0].xx;
    double C_sec = inter_sec[0].xx * inter_sec[1].yy - inter_sec[1].xx * inter_sec[0].yy;
 
    double down = A_sec * B_fir - A_fir * B_sec;
    if (fabs(down) < EPS) {
        std::cout << "zero2";
    } else {
        center.xx = (C_fir * B_sec - C_sec * B_fir) / down;
        center.yy = (A_fir * C_sec - A_sec * C_fir) / down;
    }
 
    int stop = 0;
    if (place_fir[0] > place_sec[0]) {
        stop = 1;
    } else if (place_fir[0] == place_sec[0]) {
        double d_fir = (inter_fir[0].xx - b_pol[place_fir[0]].xx) *
                       (inter_fir[0].xx - b_pol[place_fir[0]].xx) +
                       (inter_fir[0].yy - b_pol[place_fir[0]].yy) *
                       (inter_fir[0].yy - b_pol[place_fir[0]].yy);
        double d_sec = (inter_sec[0].xx - b_pol[place_sec[0]].xx) *
                       (inter_sec[0].xx - b_pol[place_sec[0]].xx) +
                       (inter_sec[0].yy - b_pol[place_sec[0]].yy) *
                       (inter_sec[0].yy - b_pol[place_sec[0]].yy);
        if (d_fir - d_sec > DBL_EPSILON) {
            stop = 1;
        }
    }
    half_pol[0] = center;
    half_pol[1] = inter_fir[0];
    count = 2;
    for (int i = place_fir[0] + 1; i <= place_sec[stop]; ++i, ++count) {
        half_pol[count] = b_pol[i];
    }
    half_pol[count] = inter_sec[stop];
    ++count;
    half_pol[count] = center;
 
    double S_fir = area(half_pol, count);
 
    half_pol[0] = center;
    half_pol[1] = inter_sec[stop];
    count = 2;
    for (int i = place_sec[stop] + 1; i <= place_fir[1]; ++i, ++count) {
        half_pol[count] = b_pol[i];
    }
    half_pol[count] = inter_fir[1];
    ++count;
    half_pol[count] = center;
 
    double S_sec = area(half_pol, count);
    return S_fir - S_sec;
}

@Melg · 21.09.2014, 04:05

Приветствую, мне удалось найти как минимум две проблемы в Вашем коде:

C++
1
  printf("%lf %lf\n", center.xx, center.yy);

по одной из веток выполнения center.xx и center.yy являются не инициализированными значениями, способ устранения - добавления списка инициализации для конструктора по умолчанию структуры Point:

C++
1
2
3
4
5
6
struct Point {
  double xx, yy;
 
  Point(): xx(0), yy(0){
  }
};

Либо задавать в ручную значения xx и yy - каждый раз после создания объекта типа Point.

Вторая проблема:

C++
1
int place_fir[2], place_sec[2];

Эти переменные по некоторым веткам кода могут быть использованы без инициализации значениями.
Решается, например:

C++
1
int place_fir[2] = {0,0}, place_sec[2] = {0, 0};

Значения, которыми следует инициализировать эти переменные выбирайте самостоятельно исходя из Вашей предметной области, либо проконтролируйте очередность использования таким образом, чтобы для значения, которое не было инициализировано - сначала шла операция присвоения, а потом уже дальнейшее использование.

К сожалению, насколько я вижу, у Вас заблокированы приватные сообщения, у меня есть ряд замечаний/предложений по Вашему коду, мне бы хотелось пообщаться на эту тему в личном порядке.

@ch-el · 21.09.2014, 04:41 **[ТС]**

Melg, прежде всего, спасибо за внимательное прочтение

Честно говоря, я не поняла, по каким именно веткам упомянутые переменные могут быть не инициализированы, поскольку передача в качестве параметров функций происходит по указателю/ссылке, а в функциях явно присваиваются значения переменных до их использования.
Кроме того, мне казалось, что неинициализированные переменные опасны лишь тем, что значение, находящееся по адресу неизвестно, а потому что вероятен неверный ответ, но ошибка выполнения?.. Память ведь выделена в любом случае. Наверняка в этом моменте я ошибаюсь, прошу поправить меня.
Личные сообщения открываются лишь после 5 сообщений на форуме, поэтому они закрыты, но сейчас попробую это исправить

Добавлено через 8 минут
Melg, теперь ЛС должны работать
С радостью выслушаю все замечания!

@Melg · 21.09.2014, 04:49

ch-el, Я использовал для анализа Вашей программы утилиту под названием valgrind memory analyzer, в Вашей предметной области я не разбираюсь. Утилита показала характерные признаки некорректной работы с памятью, которые я Вам и привёл. Неинициализированные значения в Вашем случае опасны не только тем, что будет вычисляться неверный ответ, но и тем по каким веткам кода будет проходить исполнение, так, например, очень многие из условных операторов в Вашей программе начинают вести себя по-разному от запуска к запуску, в зависимости от выставленых значений. Так называемая ошибка "conditional jump or move depends on uninitialised values" - как сообщает об этом валгринд.

Это, например приводит к тому, что в условных операторах, и что более печально - в циклах нарушается логика выполнения, например тут:

C++
1
    for (int i = place_sec[stop] + 1; i <= place_fir[1]; ++i, ++count) {

Значение place_fir[i] может быть каким угодно - а внутри цикла происходит операция присвоения да еще и в массив:

C++
1
half_pol[count] = b_pol[i];

Если значение place_fir[1] окажется достаточно большим - Ваша программа попытается записывать в память, находящуюся за массивом half_pol - что при выделении на стеке черевато соответствующими ошибками времени выполнения.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
http://iceja.net/ математические сервисы iceja 20.01.2026 Обновила свой сайт http:/ / iceja. net/ , приделала Fast Fourier Transform экстраполяцию сигналов. Однако предсказывает далеко не каждый сигнал (см ограничения http:/ / iceja. net/ fourier/ docs ). Также. . .	http://iceja.net/ сервер решения полиномов iceja 18.01.2026 Выкатила http:/ / iceja. net/ сервер решения полиномов (находит действительные корни полиномов методом Штурма). На сайте документация по API, но скажу прямо VPS слабенький и 200 000 полиномов. . .	Расчёт переходных процессов в цепи постоянного тока igorrr37 16.01.2026 / * Дана цепь(не выше 3-го порядка) постоянного тока с элементами R, L, C, k(ключ), U, E, J. Программа находит переходные токи и напряжения на элементах схемы классическим методом(1 и 2 з-ны. . .	Восстановить юзерскрипты Greasemonkey из бэкапа браузера damix 15.01.2026 Если восстановить из бэкапа профиль Firefox после переустановки винды, то список юзерскриптов в Greasemonkey будет пустым. Но восстановить их можно так. Для этого понадобится консольная утилита. . .
Сукцессия микоризы: основная теория в виде двух уравнений. anaschu 11.01.2026 https:/ / rutube. ru/ video/ 7a537f578d808e67a3c6fd818a44a5c4/	WordPad для Windows 11 Jel 10.01.2026 WordPad для Windows 11 — это приложение, которое восстанавливает классический текстовый редактор WordPad в операционной системе Windows 11. После того как Microsoft исключила WordPad из. . .	Classic Notepad for Windows 11 Jel 10.01.2026 Old Classic Notepad for Windows 11 Приложение для Windows 11, позволяющее пользователям вернуть классическую версию текстового редактора «Блокнот» из Windows 10. Программа предоставляет более. . .	Почему дизайн решает? Neotwalker 09.01.2026 В современном мире, где конкуренция за внимание потребителя достигла пика, дизайн становится мощным инструментом для успеха бренда. Это не просто красивый внешний вид продукта или сайта — это. . .

@ch-el 0 / 0 / 0 Регистрация: 20.11.2013 Сообщений: 5
	21.09.2014, 04:41 [ТС]
	Melg, прежде всего, спасибо за внимательное прочтение Честно говоря, я не поняла, по каким именно веткам упомянутые переменные могут быть не инициализированы, поскольку передача в качестве параметров функций происходит по указателю/ссылке, а в функциях явно присваиваются значения переменных до их использования. Кроме того, мне казалось, что неинициализированные переменные опасны лишь тем, что значение, находящееся по адресу неизвестно, а потому что вероятен неверный ответ, но ошибка выполнения?.. Память ведь выделена в любом случае. Наверняка в этом моменте я ошибаюсь, прошу поправить меня. Личные сообщения открываются лишь после 5 сообщений на форуме, поэтому они закрыты, но сейчас попробую это исправить Добавлено через 8 минут Melg, теперь ЛС должны работать С радостью выслушаю все замечания! 0