输入4个单位圆内点的坐标数组,输出判断这4个 点是否在同一个半圆内(包括边界),如果是则返回0,如果不是返回1,写代码实现
时间: 2024-10-18 13:03:26 浏览: 21
在Python中,我们可以使用向量几何来解决这个问题。首先,我们需要确定四个点是否构成一个凸四边形,如果它们共线或形成环状,则它们一定在一个半圆内。下面是一个简单的算法步骤:
1. 计算任意两点之间的向量。
2. 检查所有向量的叉乘结果,如果所有的叉乘结果方向一致(均为顺时针或逆时针),说明四个点共面,进一步检查这个平面是否包含原点,如果是,则在同一个半圆内。
3. 如果所有叉乘结果异号,那么点分布在半个圆上或者不在同一个半圆内。
以下是Python代码实现:
```python
import numpy as np
def are_in_half_circle(points):
# 计算向量
vectors = [points[i] - points[j] for i in range(1, len(points)) for j in range(i)]
# 叉乘检验
cross_products = [np.cross(vectors[0], v) for v in vectors]
# 判断顺逆时针
orientation = np.sign(np.prod(cross_products))
if orientation == 1 or (orientation == -1 and np.allclose(np.sum(cross_products), 0)): # 同向或原点在共面上
return 0
else:
return 1
# 示例
points = [(0, 0), (1, 0), (1, 1), (0, 1)] # 这些点在一个半圆内
print(are_in_half_circle(points))
points = [(0, 0), (1, 0), (2, 0), (0, 1)] # 这些点不在同一个半圆内
print(are_in_half_circle(points))
```
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