Python語言中有一個十分重要的概念——凸包。凸包指的是由一系列點所形成的最小的凸多邊形,對于計算機圖形學和計算幾何來說,凸包是一個非常重要的概念。在Python中通過Scipy庫可以方便地計算一個凸包。而判斷一個點是否在凸包內也是一個常見的計算幾何問題,本文將為大家詳細介紹Python中如何判斷點在凸包內。
from scipy.spatial import ConvexHull
import numpy as np
# 假設我們有一些點
points = np.array([[0, 0], [0, 1], [1, 1], [1, 0], [0.5, 0.5]])
# 計算凸包
hull = ConvexHull(points)
# 判斷點是否在凸包內
def point_in_hull(point):
return hull.find_simplex(point)>=0
# 測試點是否在凸包內
print(point_in_hull([0.5, 0.5]))
print(point_in_hull([2, 2]))
可以看到,我們先定義了一些點,然后通過Scipy中的ConvexHull函數計算了凸包。接下來,我們定義了一個函數point_in_hull來判斷一個點是否在凸包內,這里用到了凸包的一個性質——凸包內部的點可以表示為凸包頂點的線性組合。
在point_in_hull函數中,我們通過hull.find_simplex(point)來找到點在凸包中的位置,如果點在凸包內,則返回的值應該是非負的。
最后我們測試了兩個點,可以看到對于在凸包內的點[0.5, 0.5],返回為True,而對于不在凸包內的點[2, 2],返回為False。
總之,Python中的Scipy庫提供了十分便利的計算凸包的函數,通過這個函數我們可以方便地判斷一個點是否在凸包內。對于計算幾何和計算機圖形學來說,這是一個非常重要的基礎問題。
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