Python 判断点在多边形内|极客教程

Python 判断点在多边形内

在计算机图形学和地理信息系统应用中，经常需要判断一个点是否在一个多边形内部。在本文中，我们将讨论如何使用Python编程语言来判断一个点是否在一个多边形内部。

算法概述

判断一个点是否在一个多边形内部可以使用射线法（Ray Casting Algorithm）来实现。这个算法的基本思想是从这个点向任意方向发射一条射线，计算这条射线与多边形的边的交点数量。如果交点数量为奇数，则说明这个点在多边形内部，否则在外部。

Python实现

我们将使用Python编写一个函数来实现判断点在多边形内部的功能。首先，我们需要定义一个表示点的类和表示多边形的类。

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

class Polygon:
    def __init__(self, points):
        self.points = points
        self.n = len(points)

    def contains_point(self, p):
        result = False
        for i in range(self.n):
            p1 = self.points[i]
            p2 = self.points[(i + 1) % self.n]
            if (p1.y < p.y <= p2.y or p2.y < p.y <= p1.y) and \
               (p.x < (p2.x - p1.x) * (p.y - p1.y) / (p2.y - p1.y) + p1.x):
                result = not result

        return result

在上面的代码中，我们定义了一个Point类来表示一个点，其中包含x和y坐标。我们还定义了一个Polygon类来表示一个多边形，其中包含多个点和一个contains_point方法来判断一个点是否在多边形内。

接下来，我们可以创建一个多边形对象，并使用contains_point方法来判断一个点是否在这个多边形内部。

# 创建一个三角形
triangle = Polygon([Point(0, 0), Point(5, 0), Point(2.5, 5)])

# 创建一个点
p = Point(2.5, 2.5)

# 判断点是否在多边形内部
result = triangle.contains_point(p)
print(result)

运行上面的代码，我们将得到True，表示这个点在三角形内部。