Перяшкин Василий. Технология STL. Построение выпуклой оболочки для компонент бинарного изображения. Вариант 30.

[Excited669]

Описание
Задача: Построение выпуклой оболочки компонент бинарного изображения.
Вариант: 30
Технология: STL

Описание
Входные данные
Бинарное изображение, заданное структурой:

• width, height — размеры изображения;
• data — std::vector<std::uint8_t> длиной width * height, содержащий значения 0 или 1.

Выходные данные
Набор выпуклых оболочек для всех найденных связных компонент:
std::vector<std::vector<Point>>, где каждая компонента представлена упорядоченным набором точек Point { x, y }, принадлежащих её выпуклой оболочке.

Описание реализации
Была реализована STL-версия алгоритма построения выпуклых оболочек для компонент бинарного изображения.

Алгоритм состоит из двух основных этапов:

1. Выделение связных компонент
   Сначала выполняется последовательный обход всего изображения.
   Для каждого непосещённого пикселя со значением 1 запускается обход в ширину (BFS) по 4-связности:

• рассматриваются соседи сверху, снизу, слева и справа;
• все достижимые пиксели текущей компоненты добавляются в очередь;
• компонента сохраняется как набор точек.

Таким образом формируется список всех связных компонент бинарного изображения.

2. Построение выпуклой оболочки для каждой компоненты
   Для каждой найденной компоненты строится выпуклая оболочка алгоритмом монотонной цепи:

• точки сортируются лексикографически по (x, y);
• дубликаты удаляются;
• отдельно строятся нижняя и верхняя части оболочки;
• при добавлении новой точки проверяется ориентация тройки точек через векторное произведение;
• точки, не принадлежащие выпуклой оболочке, удаляются.

3. Использование STL
   Распараллеливание выполнено средствами стандартной библиотеки C++:

• после выделения компонент создаётся массив их индексов;
• для обработки компонент используется std::for_each с политикой выполнения std::execution::par;
• каждая компонента обрабатывается независимо, и для неё строится собственная выпуклая оболочка;
• результат записывается в заранее подготовленный выходной массив по индексу.

Так как компоненты не зависят друг от друга, такой подход позволяет безопасно распараллелить этап построения оболочек.

Чек-лист

• Статус CI: Все CI-задачи (сборка, тесты, генерация отчёта) успешно проходят на моей ветке в моем форке
• Директория и именование задачи: Я создал директорию с именем <фамилия>_<первая_буква_имени>_<короткое_название_задачи>
• Полное описание задачи: Я предоставил полное описание задачи в теле pull request
• clang-format: Мои изменения успешно проходят clang-format локально в моем форке (нет ошибок форматирования)
• clang-tidy: Мои изменения успешно проходят clang-tidy локально в моем форке (нет предупреждений/ошибок)
• Функциональные тесты: Все функциональные тесты успешно проходят локально на моей машине
• Тесты производительности: Все тесты производительности успешно проходят локально на моей машине
• Ветка: Я работаю в ветке, названной точно так же, как директория моей задачи (например, nesterov_a_vector_sum), а не в master
• Правдивое содержание: Я подтверждаю, что все сведения, указанные в этом pull request, являются точными и достоверными

[codecov-commenter]

Codecov Report

❌ Patch coverage is 90.14085% with 7 lines in your changes missing coverage. Please review.
✅ Project coverage is 81.42%. Comparing base (9d9c13e) to head (156649a).

Files with missing lines	Patch %	Lines
...y_component_contour_processing/stl/src/ops_stl.cpp	90.14%	1 Missing and 6 partials ⚠️

Additional details and impacted files

@@            Coverage Diff             @@
##           master     #527      +/-   ##
==========================================
+ Coverage   81.36%   81.42%   +0.05%     
==========================================
  Files         406      407       +1     
  Lines       15651    15722      +71     
  Branches     6322     6362      +40     
==========================================
+ Hits        12734    12801      +67     
  Misses       2026     2026              
- Partials      891      895       +4     

☔ View full report in Codecov by Sentry.
📢 Have feedback on the report? Share it here.

🚀 New features to boost your workflow:

• ❄️ Test Analytics: Detect flaky tests, report on failures, and find test suite problems.