编制求取多边形的外包矩形程序,然后判断给出的点中哪些点落在外包矩形内部。外包矩形的概念如下图所示:编程要求:在D盘生成一个子目录,目录名构成:研究生复试学号姓名,下划线处用考生的真实信息代替;绘制程序
时间: 2024-10-07 20:05:38 浏览: 37
编写一个程序来求取一个多边形的外包矩形并确定给定点是否位于矩形内部,首先需要了解几个关键步骤:
1. **数据结构**:使用二维坐标表示点和多边形,例如可以创建Point类存储(x, y)坐标,并使用Polygon类来表示多边形,包含一组Point对象。
2. **求外包矩形**:
- 初始化两个极端点,分别是最长的横纵坐标差,即找到所有顶点中x坐标最大值和最小值,y坐标也做同样的操作得到外包矩形的左上角(x1, y1)和右下角(x2, y2)。
3. **判断点位置**:
- 对于每个给定点(p),检查其x坐标是否在[x1, x2]范围内,y坐标是否在[y1, y2]范围内,如果都在,则该点位于外包矩形内。
4. **文件管理**:
- 在D盘创建指定的子目录,如"研究生复试_学号_姓名",这里要用考生的真实信息替换占位符。
5. **绘图**:
- 可以使用图形库(如Python的matplotlib或Java的JFreeChart),根据外包矩形的边界绘制矩形,同时标记出那些落在矩形内的点。
下面是一个简单的Python示例代码片段:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
class Point:
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
def get_extreme_points(verts):
x_min, y_min = verts[0].x, verts[0].y
x_max, y_max = x_min, y_min
for point in verts:
if point.x < x_min:
x_min = point.x
elif point.x > x_max:
x_max = point.x
if point.y < y_min:
y_min = point.y
elif point.y > y_max:
y_max = point.y
return (x_min, y_min), (x_max, y_max)
def is_point_in_rectangle(point, rect):
return rect[0][0] <= point.x <= rect[1][0] and rect[0][1] <= point.y <= rect[1][1]
# 示例
verts = [Point(0, 0), Point(3, 0), Point(3, 4), Point(0, 4)] # 假设这是多边形的顶点
extreme_rect = get_extreme_points(verts)
is_inside = lambda p: is_point_in_rectangle(p, extreme_rect)
# 创建文件夹
import os
dir_name = "研究生复试_学号_姓名"
os.makedirs(f"D:/{dir_name}", exist_ok=True)
# 绘制和显示结果
plt.figure()
for point in verts:
if is_inside(point):
color = 'green'
else:
color = 'red'
plt.scatter(point.x, point.y, c=color)
plt.gca().set_aspect('equal', adjustable='box')
plt.xlim(extreme_rect)
plt.ylim(extreme_rect)
plt.title("外包矩形及其内部点")
plt.show()
```
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