用python写一个输入4个坐标,依次连线形成折线,将折线根据折现方向加宽2个单位后,形成闭合图形,输出闭合图形顶点的程序
时间: 2024-05-08 15:16:05 浏览: 11
以下是一个可能的解答:
```python
import math
# 计算两点之间的距离
def distance(p1, p2):
return math.sqrt((p1[0] - p2[0]) ** 2 + (p1[1] - p2[1]) ** 2)
# 计算向量的法向量
def normal(v):
return (-v[1], v[0])
# 计算向量的长度
def length(v):
return math.sqrt(v[0] ** 2 + v[1] ** 2)
# 计算向量的单位向量
def unit(v):
l = length(v)
if l == 0:
return (0, 0)
else:
return (v[0] / l, v[1] / l)
# 计算两个向量的夹角(弧度)
def angle(v1, v2):
return math.acos(max(min(v1[0] * v2[0] + v1[1] * v2[1], 1.0), -1.0))
# 输入4个点的坐标
points = []
for i in range(4):
x, y = map(int, input(f"请输入第{i+1}个点的坐标(用空格分隔):").split())
points.append((x, y))
# 计算折线的长度和方向
lengths = []
directions = []
for i in range(3):
v = (points[i+1][0] - points[i][0], points[i+1][1] - points[i][1])
lengths.append(length(v))
directions.append(unit(v))
# 计算每个拐角处的法向量
normals = []
for i in range(2):
n = normal(directions[i])
if angle(directions[i], directions[i+1]) > math.pi / 2:
n = (-n[0], -n[1])
normals.append(n)
# 计算每个顶点的坐标(加宽2个单位后的坐标)
vertices = []
for i in range(4):
v1 = normals[i-1] if i > 0 else normals[-1]
v2 = normals[i]
d1 = lengths[i-1] / distance(points[i], points[i-1]) if i > 0 else 0
d2 = lengths[i] / distance(points[i], points[i+1])
v = unit((v1[0] + v2[0], v1[1] + v2[1]))
w = (v[0] * (d1 + 1) + v2[0] * (d2 + 1)) * 2
h = (v[1] * (d1 + 1) + v2[1] * (d2 + 1)) * 2
vertices.append((points[i][0] + w, points[i][1] + h))
# 输出闭合图形的顶点坐标
print("闭合图形的顶点坐标为:")
for v in vertices:
print(f"({v[0]}, {v[1]})")
```
这个程序首先让用户输入4个点的坐标,然后根据这些点计算折线的长度和方向,以及每个拐角处的法向量。接下来,程序根据每个顶点处的法向量、相邻线段的长度比例和方向向量,计算出加宽2个单位后的顶点坐标。最后,程序输出这些顶点坐标,即为闭合图形的顶点坐标。