用python代码实现cohen-sutherland算法并绘制图形

好的，以下是使用Python实现Cohen-Sutherland算法的代码，并绘制图形的例子：

from matplotlib import pyplot as plt
from matplotlib import patches as patches

# 定义编码函数
def encode(x, y, xmin, ymin, xmax, ymax):
    code = 0
    if x < xmin: # 左边界
        code |= 1
    elif x > xmax: # 右边界
        code |= 2
    if y < ymin: # 下边界
        code |= 4
    elif y > ymax: # 上边界
        code |= 8
    return code

# 定义Cohen-Sutherland算法函数
def cohen_sutherland(x1, y1, x2, y2, xmin, ymin, xmax, ymax):
    code1 = encode(x1, y1, xmin, ymin, xmax, ymax)
    code2 = encode(x2, y2, xmin, ymin, xmax, ymax)
    accept = False
    while True:
        if code1 == 0 and code2 == 0: # 完全在窗口内
            accept = True
            break
        elif code1 & code2 != 0: # 完全在窗口外
            break
        else: # 部分在窗口内，需要截取
            code_out = code1 if code1 != 0 else code2
            x, y = 0, 0
            if code_out & 1: # 与左边界相交
                x = xmin
                y = y1 + (y2 - y1) * (xmin - x1) / (x2 - x1)
            elif code_out & 2: # 与右边界相交
                x = xmax
                y = y1 + (y2 - y1) * (xmax - x1) / (x2 - x1)
            elif code_out & 4: # 与下边界相交
                y = ymin
                x = x1 + (x2 - x1) * (ymin - y1) / (y2 - y1)
            elif code_out & 8: # 与上边界相交
                y = ymax
                x = x1 + (x2 - x1) * (ymax - y1) / (y2 - y1)
            if code_out == code1: # 更新第一个点的编码
                x1, y1 = x, y
                code1 = encode(x1, y1, xmin, ymin, xmax, ymax)
            else: # 更新第二个点的编码
                x2, y2 = x, y
                code2 = encode(x2, y2, xmin, ymin, xmax, ymax)
    return accept, x1, y1, x2, y2

# 定义绘图函数
def plot(xmin, ymin, xmax, ymax, x1, y1, x2, y2, accept):
    fig, ax = plt.subplots()
    ax.set_xlim([xmin-1, xmax+1])
    ax.set_ylim([ymin-1, ymax+1])
    ax.add_patch(patches.Rectangle((xmin, ymin), xmax-xmin, ymax-ymin, fill=False))
    if accept:
        ax.plot([x1, x2], [y1, y2], color='green')
    else:
        ax.plot([x1, x2], [y1, y2], color='red')
    plt.show()

# 测试
xmin, ymin, xmax, ymax = 0, 0, 10, 10
x1, y1, x2, y2 = 3, 1, 7, 9
accept, x1, y1, x2, y2 = cohen_sutherland(x1, y1, x2, y2, xmin, ymin, xmax, ymax)
plot(xmin, ymin, xmax, ymax, x1, y1, x2, y2, accept)

该代码使用了matplotlib库来绘制图形，首先定义了一个编码函数`encode`，用于对点进行编码。然后定义了Cohen-Sutherland算法函数`cohen_sutherland`，该函数根据点的编码来判断是否需要截取线段，并返回是否完全在窗口内以及截取后的线段端点坐标。最后定义了绘图函数`plot`，该函数使用了matplotlib绘制窗口和线段，绿色表示完全在窗口内，红色表示完全在窗口外。在测试代码中，定义了一个10x10的窗口和一条从(3,1)到(7,9)的线段，并调用Cohen-Sutherland算法函数和绘图函数进行测试。