用python写一个输入4个坐标,依次连线形成折线,将折线加宽2个单位后,形成闭合图形,输出图形坐标的程序

时间: 2024-05-12 07:19:57 浏览: 18
这里提供一个可能的解法,包括输入坐标、绘制折线、加宽折线、形成闭合图形和输出坐标的过程。代码如下: ```python import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np # 输入4个坐标 x = [] y = [] for i in range(4): xi, yi = map(float, input('请输入第{}个坐标(用空格分隔):'.format(i+1)).split()) x.append(xi) y.append(yi) # 绘制折线 plt.plot(x, y, 'b-') # 加宽折线 dx = np.diff(x) dy = np.diff(y) theta = np.arctan2(dy, dx) dxi = 2 * np.sin(theta) dyi = -2 * np.cos(theta) x_wide = np.concatenate((x + dxi, np.flip(x - dxi))) y_wide = np.concatenate((y + dyi, np.flip(y - dyi))) plt.fill(x_wide, y_wide, 'b', alpha=0.2) # 输出坐标 print('闭合图形坐标为:') for xi, yi in zip(x_wide, y_wide): print('{:.2f} {:.2f}'.format(xi, yi)) # 显示图形 plt.axis('equal') plt.show() ``` 这段代码使用了matplotlib库来绘制图形,并使用numpy库来计算加宽折线的坐标。具体步骤如下: 1. 首先,使用一个循环来输入4个坐标,分别存储在两个列表x和y中。 2. 接着,使用`plt.plot`函数绘制折线,颜色为蓝色。 3. 使用numpy库的`diff`函数计算每相邻两个点的x和y方向的差值,然后使用`arctan2`函数计算每相邻两个点与x轴正方向的夹角。这里需要注意,`arctan2`函数的返回值是弧度制,需要转换为角度制后再进行加宽操作。然后,分别计算每相邻两个点的x和y方向的加宽距离(记为dxi和dyi)。 4. 使用numpy库的`concatenate`函数将原折线的x、y坐标和加宽距离dxi、dyi的x、y坐标合并,形成加宽后的闭合折线的x、y坐标。需要注意的是,加宽距离dxi、dyi需要分别进行正负变换,以保证加宽后的折线能够闭合。 5. 使用`plt.fill`函数绘制加宽后的折线形成的面,颜色同样为蓝色,透明度为0.2。 6. 使用一个循环输出闭合图形的坐标,保留两位小数。 7. 最后,使用`plt.axis('equal')`函数将x、y轴的刻度单位调整为相等,保证图形的纵横比例正确。然后使用`plt.show`函数显示图形。 需要注意的是,这个解法假设输入的4个坐标能够形成一个简单多边形,即没有自交等情况。如果输入的坐标无法形成一个简单多边形,那么加宽后形成的图形可能会出现不合理的部分。此外,这个解法中使用的加宽方式是在每相邻两个点的连线上加宽,如果输入的坐标点密度很大,那么加宽后的图形可能会出现角点过于圆滑等问题。因此,这个解法只是一个简单的示例,具体应用时需要根据实际需求进行修改和优化。

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