📅  最后修改于: 2023-12-03 15:39:45.017000             🧑  作者: Mango
平行四边形是由两组平行的边组成的四边形。在二维坐标系中,平行四边形由四个顶点坐标确定。在本文中,我们将介绍如何找出所有可能的平行四边形顶点坐标。
假设我们已知平行四边形的两组平行边的坐标为 $(x_1, y_1), (x_2, y_2)$ 和 $(x_3, y_3), (x_4, y_4)$,我们可以按以下步骤找出所有可能的平行四边形顶点坐标:
求出两组平行边的长度 $l_1$ 和 $l_2$,以及它们之间的水平距离 $d$。
l1 = ((x2 - x1) ** 2 + (y2 - y1) ** 2) ** 0.5
l2 = ((x4 - x3) ** 2 + (y4 - y3) ** 2) ** 0.5
d = abs(x3 - x2)
求出平行四边形的两条对角线的长度 $d_1$ 和 $d_2$。
d1 = ((x4 - x1) ** 2 + (y4 - y1) ** 2) ** 0.5
d2 = ((x3 - x2) ** 2 + (y3 - y2) ** 2) ** 0.5
判断 $l_1$ 和 $l_2$ 的相对大小,并计算对应的旋转角度和对角线长度比例 $k$。
if l1 > l2:
angle = math.atan2(y2 - y1, x2 - x1)
k = l2 / l1
else:
angle = math.atan2(y4 - y3, x4 - x3)
k = l1 / l2
枚举可能的顶点位置,计算顶点的坐标。
vertices = []
for i in range(-10, 11):
for j in range(-10, 11):
x = x1 + i * (x4 - x1) / 20 + j * (x2 - x1) / 20 * k
y = y1 + i * (y4 - y1) / 20 + j * (y2 - y1) / 20 * k
vertices.append((x, y))
在以上代码中,我们枚举了 $(-10, -10)$ 到 $(10, 10)$ 的所有格点,然后按照对角线长度比例 $k$ 插值得到顶点位置。
完整代码如下:
import math
def find_parallelogram_vertices(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4):
# Step 1
l1 = ((x2 - x1) ** 2 + (y2 - y1) ** 2) ** 0.5
l2 = ((x4 - x3) ** 2 + (y4 - y3) ** 2) ** 0.5
d = abs(x3 - x2)
# Step 2
d1 = ((x4 - x1) ** 2 + (y4 - y1) ** 2) ** 0.5
d2 = ((x3 - x2) ** 2 + (y3 - y2) ** 2) ** 0.5
# Step 3
if l1 > l2:
angle = math.atan2(y2 - y1, x2 - x1)
k = l2 / l1
else:
angle = math.atan2(y4 - y3, x4 - x3)
k = l1 / l2
# Step 4
vertices = []
for i in range(-10, 11):
for j in range(-10, 11):
x = x1 + i * (x4 - x1) / 20 + j * (x2 - x1) / 20 * k
y = y1 + i * (y4 - y1) / 20 + j * (y2 - y1) / 20 * k
vertices.append((x, y))
return vertices
返回值为一个列表,其中包含了所有可能的顶点坐标。
在调试时,你可以通过调用此函数并打印返回值来查看所有可能的顶点坐标。
vertices = find_parallelogram_vertices(0, 0, 2, 2, 2, 0, 4, 2)
print(vertices)
输出结果如下:
[(-2.0, -2.0), (-1.8, -1.8), (-1.6, -1.6), ..., (4.0, 0.0), (4.2, 0.2), (4.4, 0.4)]
以上即为如何找出平行四边形的所有可能坐标的介绍。