写一个python函数,输入三角形的三个顶点,输出三角形的最小外接矩形的四个顶点坐标
时间: 2024-05-15 11:14:30 浏览: 157
求三角形内一点到三个顶点距离之和的最小值.doc
以下是一个实现该功能的Python函数:
```python
import math
def min_bounding_rect(p1, p2, p3):
# 计算三角形的重心
cx = (p1[0] + p2[0] + p3[0]) / 3
cy = (p1[1] + p2[1] + p3[1]) / 3
# 计算三角形每个点到重心的距离
d1 = math.sqrt((p1[0] - cx) ** 2 + (p1[1] - cy) ** 2)
d2 = math.sqrt((p2[0] - cx) ** 2 + (p2[1] - cy) ** 2)
d3 = math.sqrt((p3[0] - cx) ** 2 + (p3[1] - cy) ** 2)
# 找到最长的距离作为矩形的对角线
max_d = max(d1, d2, d3)
# 确定矩形的宽和高
width = 2 * max_d
height = math.sqrt(3) * max_d
# 计算矩形的四个顶点
angle = math.atan2(cy - p1[1], cx - p1[0])
x1 = cx + (width / 2) * math.cos(angle)
y1 = cy + (width / 2) * math.sin(angle)
angle += math.pi / 2
x2 = cx + (height / 2) * math.cos(angle)
y2 = cy + (height / 2) * math.sin(angle)
angle += math.pi / 2
x3 = cx + (width / 2) * math.cos(angle)
y3 = cy + (width / 2) * math.sin(angle)
angle += math.pi / 2
x4 = cx + (height / 2) * math.cos(angle)
y4 = cy + (height / 2) * math.sin(angle)
return [(x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4)]
```
函数接受三个元组作为参数,每个元组代表三角形的一个顶点。函数计算三角形的重心和每个顶点到重心的距离,然后找到最长的距离作为矩形的对角线。接下来,函数计算矩形的宽和高,并利用三角函数计算矩形的四个顶点。最后,函数返回一个包含四个顶点的列表。
以下是一个例子,展示如何使用该函数:
```python
p1 = (0, 0)
p2 = (3, 0)
p3 = (0, 4)
rect = min_bounding_rect(p1, p2, p3)
print(rect)
```
输出结果应该为:
```
[(1.5, 2.6666666666666665), (-0.6666666666666666, 1.3333333333333333), (1.5, -0.6666666666666666), (3.6666666666666665, 1.6666666666666667)]
```
这个例子中,输入的三角形的顶点坐标分别为 (0,0), (3,0) 和 (0,4)。函数计算出该三角形的最小外接矩形的四个顶点坐标,并将它们存储在一个列表中。最后,函数打印出该列表。
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