【附代碼】判斷線段是否相交算法(Python,C++)

【附代碼】判斷線段是否相交算法(Python,C++)

文章目錄

  • 【附代碼】判斷線段是否相交算法(Python,C++)
    • 相關文獻
    • 測試電腦配置
    • 基礎
      • 向量旋轉
      • 向量縮放
      • 向量投影
        • 推導
      • 點乘
        • 定義
        • 推導
        • 幾何意義
      • 叉乘
        • 定義
        • 推導
        • 幾何意義
      • 判斷線段是否相交
      • 代碼
        • C++
        • Python
    • 畫圖代碼
      • 測試結果

作者:小豬快跑

基礎數學&計算數學,從事優化領域5年+,主要研究方向:MIP求解器、整數規劃、隨機規劃、智能優化算法

如有錯誤,歡迎指正。如有更好的算法,也歡迎交流!!!——@小豬快跑

相關文獻

測試電腦配置

博主三千元電腦的渣渣配置:

CPU model: AMD Ryzen 7 7840HS w/ Radeon 780M Graphics, instruction set [SSE2|AVX|AVX2|AVX512]
Thread count: 8 physical cores, 16 logical processors, using up to 16 threads

基礎

在這里插入圖片描述

這里假設:
O A → = a ? = ( x a , y a ) O B → = b ? = ( x b , y b ) O C → = p ? = ( x c , y c ) C B → = w ? ∠ A O B = α \overrightarrow{OA} = \vec{a} = (x_a,y_a) \\ \overrightarrow{OB} = \vec{b} = (x_b,y_b) \\ \overrightarrow{OC} = \vec{p} = (x_c,y_c) \\ \overrightarrow{CB} = \vec{w} \\ ∠AOB = \alpha OA =a =(xa?,ya?)OB =b =(xb?,yb?)OC =p ?=(xc?,yc?)CB =w AOB=α

向量旋轉

任意向量都能表示成:
( r cos ? α r sin ? α ) \left ( \begin{matrix} r\cos{\alpha} \\ r\sin{\alpha} \\ \end{matrix} \right ) (rcosαrsinα?)
假設向量逆時針旋轉了 β \beta β,那么我們容易知道旋轉后向量是:
( r cos ? ( α + β ) r sin ? ( α + β ) ) \left ( \begin{matrix} r\cos({\alpha + \beta}) \\ r\sin({\alpha + \beta}) \\ \end{matrix} \right ) (rcos(α+β)rsin(α+β)?)
那么容易得到:
( r cos ? ( α + β ) r sin ? ( α + β ) ) = ( cos ? α ? sin ? α sin ? α cos ? α ) ( r cos ? α r sin ? α ) \left ( \begin{matrix} r\cos({\alpha + \beta}) \\ r\sin({\alpha + \beta}) \\ \end{matrix} \right )= \left ( \begin{array}{rr} \cos{\alpha} & -\sin{\alpha} \\ \sin{\alpha} & \cos{\alpha} \\ \end{array} \right ) \left ( \begin{matrix} r\cos{\alpha} \\ r\sin{\alpha} \\ \end{matrix} \right ) (rcos(α+β)rsin(α+β)?)=(cosαsinα??sinαcosα?)(rcosαrsinα?)
于是旋轉向量就是:
( cos ? α ? sin ? α sin ? α cos ? α ) \left ( \begin{array}{rr} \cos{\alpha} & -\sin{\alpha} \\ \sin{\alpha} & \cos{\alpha} \\ \end{array} \right ) (cosαsinα??sinαcosα?)

向量縮放

( r 0 0 r ) \left ( \begin{array}{rr} r & 0 \\ 0 & r \\ \end{array} \right ) (r0?0r?)

向量投影

推導

主要利用 O C → \overrightarrow{OC} OC C B → \overrightarrow{CB} CB 垂直,點積為0:
w ? = b ? ? p ? w ? ? p ? = 0 } ? ( b ? ? p ? ) ? p ? = 0 p ? = k a ? } ? ( b ? ? k a ? ) ? k a ? = 0 p ? = k a ? } ? p ? = a ? ? b ? a ? ? a ? a ? \left. \begin{array}{r} \left. \begin{array}{l} \vec{w}=\vec{b}-\vec{p} \\ \vec{w} \cdot \vec{p} = 0 \end{array} \right\} \Rightarrow (\vec{b}-\vec{p}) \cdot \vec{p} = 0\\ \vec{p} = k \vec{a} \end{array} \right\} \Rightarrow \left. \begin{array}{r} (\vec{b}-k \vec{a}) \cdot k \vec{a} = 0 \\ \vec{p} = k \vec{a} \end{array} \right\} \Rightarrow \vec{p} = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{\vec{a} \cdot \vec{a}} \vec{a} w =b ?p ?w ?p ?=0?}?(b ?p ?)?p ?=0p ?=ka ?? ? ???(b ?ka )?ka =0p ?=ka ?}?p ?=a ?a a ?b ?a
那么投影矩陣
P b ? = p ? = a ? a ? ? b ? a ? ? a ? ? P = a ? a ? T a ? T a ? \begin{array}{l} & P\vec{b} = \vec{p} = \vec{a} \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{\vec{a} \cdot \vec{a}} \\ \Rightarrow & P = \frac{\vec{a}\vec{a}^T}{\vec{a}^T\vec{a}} \end{array} ??Pb =p ?=a a ?a a ?b ?P=a Ta a a T??

點乘

點乘(Dot Product)的結果是點積,又稱數量積標量積(Scalar Product)

定義

a ? ? b ? = ∣ a ? ∣ ∣ b ? ∣ cos ? α \vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}|\cos{\alpha} a ?b =a ∣∣b cosα

推導

那么如何用解析幾何來表示呢?

我們其實可以把 a ? \vec{a} a 旋轉 α \alpha α 再縮放 ∣ b ? ∣ / ∣ a ? ∣ |\vec{b}|/|\vec{a}| b ∣/∣a 倍,就是 b ? \vec{b} b 了:
( ∣ b ? ∣ ∣ a ? ∣ 0 0 ∣ b ? ∣ ∣ a ? ∣ ) ( cos ? α ? sin ? α sin ? α cos ? α ) ( x a y a ) = ( x b y b ) ? ( ( x a cos ? α ? y a sin ? α ) ∣ b ? ∣ ( x a sin ? α + y a cos ? α ) ∣ b ? ∣ ) = ( x b ∣ a ? ∣ y b ∣ a ? ∣ ) ? ∣ a ? ∣ ∣ b ? ∣ cos ? α = x a x b + y a y b \begin{array}{l} &\left ( \begin{matrix} \frac{|\vec{b}|}{|\vec{a}|} & 0 \\ 0 & \frac{|\vec{b}|}{|\vec{a}|} \\ \end{matrix} \right ) \left ( \begin{array}{rr} \cos{\alpha} & -\sin{\alpha} \\ \sin{\alpha} & \cos{\alpha} \\ \end{array} \right ) \left ( \begin{matrix} x_a \\ y_a \\ \end{matrix} \right )= \left ( \begin{matrix} x_b \\ y_b \\ \end{matrix} \right ) \\ \Rightarrow & \left ( \begin{matrix} (x_a\cos{\alpha} - y_a\sin{\alpha})|\vec{b}| \\ (x_a\sin{\alpha} + y_a\cos{\alpha})|\vec{b}| \\ \end{matrix} \right )= \left ( \begin{matrix} x_b|\vec{a}| \\ y_b|\vec{a}| \\ \end{matrix} \right ) \\ \Rightarrow & |\vec{a}||\vec{b}|\cos{\alpha} = x_a x_b + y_a y_b \end{array} ??? ?a b ?0?0a b ?? ?(cosαsinα??sinαcosα?)(xa?ya??)=(xb?yb??)((xa?cosα?ya?sinα)b (xa?sinα+ya?cosα)b ?)=(xb?a yb?a ?)a ∣∣b cosα=xa?xb?+ya?yb??

幾何意義

點乘的結果表示 a ? \vec{a} a b ? \vec{b} b 方向上的投影 b ? \vec{b} b 的乘積,反映了兩個向量在方向上的相似度,結果越大越相似。基于結果可以判斷這兩個向量是否是同一方向,是否正交垂直,具體對應關系為:

  1. a ? ? b ? > 0 \vec{a} \cdot \vec{b} > 0 a ?b >0 則方向基本相同,夾角在0°到90°之間
  2. a ? ? b ? = 0 \vec{a} \cdot \vec{b} = 0 a ?b =0 則正交,相互垂直
  3. a ? ? b ? < 0 \vec{a} \cdot \vec{b} < 0 a ?b <0 則方向基本相反,夾角在90°到180°之間

叉乘

叉乘(Cross Product)又稱向量積(Vector Product)。

定義

a ? × b ? = ∣ a ? ∣ ∣ b ? ∣ sin ? α \vec{a} \times \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}|\sin{\alpha} a ×b =a ∣∣b sinα

推導

那么如何用解析幾何來表示呢?

我們其實可以把 a ? \vec{a} a 旋轉 α \alpha α 再縮放 ∣ b ? ∣ / ∣ a ? ∣ |\vec{b}|/|\vec{a}| b ∣/∣a 倍,就是 b ? \vec{b} b 了:
( ∣ b ? ∣ ∣ a ? ∣ 0 0 ∣ b ? ∣ ∣ a ? ∣ ) ( cos ? α ? sin ? α sin ? α cos ? α ) ( x a y a ) = ( x b y b ) ? ( ( x a cos ? α ? y a sin ? α ) ∣ b ? ∣ ( x a sin ? α + y a cos ? α ) ∣ b ? ∣ ) = ( x b ∣ a ? ∣ y b ∣ a ? ∣ ) ? ∣ a ? ∣ ∣ b ? ∣ sin ? α = x a y b ? x b y a \begin{array}{l} & \left ( \begin{matrix} \frac{|\vec{b}|}{|\vec{a}|} & 0 \\ 0 & \frac{|\vec{b}|}{|\vec{a}|} \\ \end{matrix} \right ) \left ( \begin{array}{rr} \cos{\alpha} & -\sin{\alpha} \\ \sin{\alpha} & \cos{\alpha} \\ \end{array} \right ) \left ( \begin{matrix} x_a \\ y_a \\ \end{matrix} \right )= \left ( \begin{matrix} x_b \\ y_b \\ \end{matrix} \right ) \\ \Rightarrow & \left ( \begin{matrix} (x_a\cos{\alpha} - y_a\sin{\alpha})|\vec{b}| \\ (x_a\sin{\alpha} + y_a\cos{\alpha})|\vec{b}| \\ \end{matrix} \right )= \left ( \begin{matrix} x_b|\vec{a}| \\ y_b|\vec{a}| \\ \end{matrix} \right ) \\ \Rightarrow & |\vec{a}||\vec{b}|\sin{\alpha} = x_a y_b - x_b y_a \end{array} ??? ?a b ?0?0a b ?? ?(cosαsinα??sinαcosα?)(xa?ya??)=(xb?yb??)((xa?cosα?ya?sinα)b (xa?sinα+ya?cosα)b ?)=(xb?a yb?a ?)a ∣∣b sinα=xa?yb??xb?ya??

幾何意義

如果以向量 a ? \vec{a} a b ? \vec{b} b 為邊構成一個平行四邊形,那么這兩個向量外積的模長與這個平行四邊形的面積相等。

判斷線段是否相交

在這里插入圖片描述

我們有了上面的基礎后,其實思路就一下打開了!

其實我們只要想著 A B → \overrightarrow{AB} AB 的兩邊是 C C C D D D ,那么也就是說 A B → × A D → \overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AD} AB ×AD A B → × A C → \overrightarrow{AB} \times \overrightarrow{AC} AB ×AC 有正有負,同時呢 C D → × C A → \overrightarrow{CD} \times \overrightarrow{CA} CD ×CA C D → × C B → \overrightarrow{CD} \times \overrightarrow{CB} CD ×CB 有正有負(這里要注意一下叉乘可能為0的情況,比如說 A A A C D → \overrightarrow{CD} CD 上)。這里我們有正有負采用直接判斷而不是相乘小于零,這是因為相乘可能存在數值溢出等問題。而且一般的,和零的判斷比乘法快很多。

我們直接上測試用例看看效果!!!
在這里插入圖片描述

代碼

C++
#include <iostream>
#include <chrono>using namespace std;int cross_product(int x1, int y1, int x2, int y2) {// 計算向量 (x1, y1) 和向量 (x2, y2) 的叉積return x1 * y2 - x2 * y1;
}int dot_product(int x1, int y1, int x2, int y2) {// 計算向量 (x1, y1) 和向量 (x2, y2) 的點乘return x1 * x2 + y1 * y2;
}bool is_intersected(int x1, int y1, int x2, int y2, int x3, int y3, int x4, int y4) {/*判斷線段 (x1, y1)-(x2, y2) 和線段 (x3, y3)-(x4, y4) 是否相交AB×ACAB×ADCD×CACD×CB*/if ((max(x1, x2) < min(x3, x4)) or (max(x3, x4) < min(x1, x2)) or (max(y1, y2) < min(y3, y4)) or (max(y3, y4) < min(y1, y2))) {return false;}int abx = x2 - x1;int aby = y2 - y1;int acx = x3 - x1;int acy = y3 - y1;int adx = x4 - x1;int ady = y4 - y1;int bcx = x3 - x2;int bcy = y3 - y2;int cdx = x4 - x3;int cdy = y4 - y3;int cp1 = cross_product(abx, aby, acx, acy);int cp2 = cross_product(abx, aby, adx, ady);int cp3 = cross_product(cdx, cdy, -acx, -acy);int cp4 = cross_product(cdx, cdy, -bcx, -bcy);// 如果兩個叉積的乘積小于0,則兩個向量在向量 (x1, y1)-(x2, y2) 的兩側,即線段相交if (((cp1 > 0 and 0 > cp2) or (cp1 < 0 and 0 < cp2) or cp1 == 0 or cp2 == 0) and((cp3 > 0 and 0 > cp4) or (cp3 < 0 and 0 < cp4) or cp3 == 0 or cp4 == 0)) {return true;}return false;
}int test(int n) {int res = 0;for (auto x1 = 0; x1 < n; x1++) {for (auto y1 = 0; y1 < n; y1++) {for (auto x2 = 0; x2 < n; x2++) {for (auto y2 = 0; y2 < n; y2++) {if (x1 == x2 and y1 == y2) {continue;}for (auto x3 = 0; x3 < n; x3++) {for (auto y3 = 0; y3 < n; y3++) {for (auto x4 = 0; x4 < n; x4++) {for (auto y4 = 0; y4 < n; y4++) {if (x3 == x4 and y3 == y4) {continue;}res += is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4);}}}}}}}}return res;
}int main() {auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();std::cout << test(7) << std::endl;auto finish = std::chrono::high_resolution_clock::now();std::chrono::duration<double> elapsed = finish - start;std::cout << "Elapsed time: " << elapsed.count() << " s\n" << std::endl;return 0;
}
Python
from time import time
import math
from numba import njit@njit
def cross_product(x1, y1, x2, y2):"""計算向量 (x1, y1) 和向量 (x2, y2) 的叉積"""return x1 * y2 - x2 * y1@njit
def dot_product(x1, y1, x2, y2):"""計算向量 (x1, y1) 和向量 (x2, y2) 的點乘"""return x1 * x2 + y1 * y2@njit
def is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4):"""判斷線段 (x1, y1)-(x2, y2) 和線段 (x3, y3)-(x4, y4) 是否相交AB×ACAB×ADCD×CACD×CB"""if (max(x1, x2) < min(x3, x4)) or (max(x3, x4) < min(x1, x2)) or (max(y1, y2) < min(y3, y4)) or (max(y3, y4) < min(y1, y2)):return Falseabx = x2 - x1aby = y2 - y1acx = x3 - x1acy = y3 - y1adx = x4 - x1ady = y4 - y1bcx = x3 - x2bcy = y3 - y2cdx = x4 - x3cdy = y4 - y3cp1 = cross_product(abx, aby, acx, acy)cp2 = cross_product(abx, aby, adx, ady)cp3 = cross_product(cdx, cdy, -acx, -acy)cp4 = cross_product(cdx, cdy, -bcx, -bcy)# 如果兩個叉積的乘積小于0,則兩個向量在向量 (x1, y1)-(x2, y2) 的兩側,即線段相交if ((cp1 > 0 > cp2) or (cp1 < 0 < cp2) or cp1 == 0 or cp2 == 0) and ((cp3 > 0 > cp4) or (cp3 < 0 < cp4) or cp3 == 0 or cp4 == 0):return Truereturn Falsedef test(n):res = 0for x1 in range(n):for y1 in range(n):for x2 in range(n):for y2 in range(n):if x1 == x2 and y1 == y2:continuefor x3 in range(n):for y3 in range(n):for x4 in range(n):for y4 in range(n):if x3 == x4 and y3 == y4:continueres += is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)return resif __name__ == '__main__':s = time()print(test(7))print(time() - s)

畫圖代碼

# main.py
import matplotlib.pyplot as plt
from shapely.geometry import Point, LineString, Polygon
from shapely.plotting import plot_polygon, plot_points, plot_linefrom csdn_line_intersect import is_intersected
from figures import BLUE, GRAY, set_limitsfig = plt.figure(1, figsize=(9, 9), dpi=300)
fig.subplots_adjust(wspace=0.5, hspace=0.5)  # 調整邊距和子圖的間距ax = fig.add_subplot(4, 4, 1)
x1, y1, x2, y2 = 1, 1, 3, 1
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 3, 2
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 2)
x1, y1, x2, y2 = 1, 1, 3, 1
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 3, 1
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 3)
x1, y1, x2, y2 = 1, 1, 3, 1
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 2, 1
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 4)
x1, y1, x2, y2 = 1, 1, 3, 1
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 1, 1
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 5)
x1, y1, x2, y2 = 1, 1, 3, 1
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 1, 2
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 6)
x1, y1, x2, y2 = 2, 1, 3, 1
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 1, 2
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 7)
x1, y1, x2, y2 = 2, 1, 3, 1
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 1, 1
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 8)
x1, y1, x2, y2 = 2, 2, 3, 1
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 1, 1
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 9)
x1, y1, x2, y2 = 1, 2, 3, 1
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 1, 1
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 10)
x1, y1, x2, y2 = 1, 2, 3, 2
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 1, 1
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 11)
x1, y1, x2, y2 = 2, 2, 3, 2
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 1, 1
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 12)
x1, y1, x2, y2 = 2, 2, 3, 2
x3, y3, x4, y4 = 2, 3, 1, 1
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 13)
x1, y1, x2, y2 = 2, 2, 3, 2
x3, y3, x4, y4 = 3, 3, 1, 1
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 14)
x1, y1, x2, y2 = 1, 2, 3, 2
x3, y3, x4, y4 = 3, 3, 1, 1
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 15)
x1, y1, x2, y2 = 2, 1, 3, 1
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 3, 3
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)ax = fig.add_subplot(4, 4, 16)
x1, y1, x2, y2 = 1, 1, 3, 1
x3, y3, x4, y4 = 1, 3, 3, 3
a = LineString([(x1, y1), (x2, y2)])
b = LineString([(x3, y3), (x4, y4)])
plot_line(a, ax=ax, color=GRAY)
plot_line(b, ax=ax, color=GRAY)
plot_points(a.intersection(b), ax=ax, color=BLUE)
ax.set_title(f'is_intersected:{is_intersected(x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4)}')
set_limits(ax, 0, 4, 0, 4)plt.savefig('output.png')
plt.show()

測試結果

C++: 0.0157648 s
Python(numba): 1.3376786708831787 s
Python(no numba): 3.585803985595703 s
Python(shapely): 73.45080494880676 s

本文來自互聯網用戶投稿,該文觀點僅代表作者本人,不代表本站立場。本站僅提供信息存儲空間服務,不擁有所有權,不承擔相關法律責任。
如若轉載,請注明出處:http://www.pswp.cn/news/166493.shtml
繁體地址,請注明出處:http://hk.pswp.cn/news/166493.shtml
英文地址,請注明出處:http://en.pswp.cn/news/166493.shtml

如若內容造成侵權/違法違規/事實不符,請聯系多彩編程網進行投訴反饋email:809451989@qq.com,一經查實,立即刪除!

相關文章

四數之和java版

題目描述 給定一個包含 n 個整數的數組 nums 和一個目標值 target&#xff0c;判斷 nums 中是否存在四個元素 a&#xff0c;b&#xff0c;c 和 d &#xff0c;使得 a b c d 的值與 target 相等&#xff1f;找出所有滿足條件且不重復的四元組。 注意&#xff1a;答案中不可以…

物流實時數倉:數倉搭建(ODS)

系列文章目錄 物流實時數倉&#xff1a;采集通道搭建 物流實時數倉&#xff1a;數倉搭建 文章目錄 系列文章目錄前言一、IDEA環境準備1.pom.xml2.目錄創建 二、代碼編寫1.log4j.properties2.CreateEnvUtil.java3.KafkaUtil.java4.OdsApp.java 三、代碼測試總結 前言 現在我們…

信息系統項目管理師-質量管理論文提綱

快速導航 1.信息系統項目管理師-項目整合管理 2.信息系統項目管理師-項目范圍管理 3.信息系統項目管理師-項目進度管理 4.信息系統項目管理師-項目成本管理 5.信息系統項目管理師-項目質量管理 6.信息系統項目管理師-項目資源管理 7.信息系統項目管理師-項目溝通管理 8.信息系…

當內容創作進入 AGI 時代,你也可以成為「神筆馬良」

我神筆馬良的童話故事我們或多或少都聽過&#xff0c;一支神筆在手&#xff0c;想畫什么就能畫出什么&#xff0c;栩栩如生。創造者的理解力、想象力和創作力都能通過這支神筆釋放。 近一年&#xff0c;隨著 AIGC 內容生產工具的快速出圈&#xff0c;有人把 Stable Diffusion、…

Sublime Text 4168最新代碼編輯

Sublime Text是一款功能強大的文本編輯器&#xff0c;具有以下主要功能&#xff1a; 支持多種編程語言的語法高亮和代碼自動完成功能&#xff0c;包括Python、JavaScript、HTML、CSS等。提供代碼片段&#xff08;Snippet&#xff09;功能&#xff0c;可以將常用的代碼片段保存…

JSP EL 算數運算符邏輯運算符

除了 empty 我們這邊還有一些基本的運算符 第一種 等等于 jsp代碼如下 <% page contentType"text/html; charsetUTF-8" pageEncoding"UTF-8" %> <%request.setCharacterEncoding("UTF-8");%> <!DOCTYPE html> <html> …

JVM-基礎

jdk7及以前&#xff1a; 通過-XX:PermSize 來設置永久代初始分配空間&#xff0c;默認值是20.75m -XX:MaxPermSize來設定永久代最大可分配空間&#xff0c;32位是64m&#xff0c;64位是82m jdk8及之后&#xff1a; 通過-XX:MetaspaceSize 來設置永久代初始分配空間&#xff…

概要設計文檔案例分享

1引言 1.1編寫目的 1.2項目背景 1.3參考資料 2系統總體設計 2.1整體架構 2.2整體功能架構 2.3整體技術架構 2.4運行環境設計 2.5設計目標 3系統功能模塊設計 3.1個人辦公 4性能設計 4.1響應時間 4.2并發用戶數 5接口設計 5.1接口設計原則 5.2接口實現方式 6運行設計 6.1運行模塊…

GZ031 應用軟件系統開發賽題第4套

2023年全國職業院校技能大賽 應用軟件系統開發賽項&#xff08;高職組&#xff09; 賽題第4套 工位號&#xff1a; 2023年4月 競賽說明 一、項目背景 黨的二十大報告指出&#xff0c;要加快建設制造強國、數字中國&#xff0c;推動制造業高端化、智能化、…

骨傳導耳機的優缺點都有哪些?骨傳導耳機值得入手嗎?

骨傳導耳機的優點還是很多的&#xff0c;相比于傳統耳機&#xff0c;骨傳導耳機要更值得入手&#xff01; 下面讓我們了解下骨傳導耳機的優缺點都有哪些&#xff1a; 一、優點 1、使用更安全 傳統的耳機&#xff0c;在使用時會聽不到外界的聲音&#xff0c;而骨傳導耳機通過…

“java.lang.IllegalStateException: No ConfigurableListableBeanFactory set“,缺少配置

一、錯誤分析 做品優購項目的運營商安全登錄時&#xff0c;運行項目后&#xff0c;瀏覽器訪問模板頁&#xff0c;模板頁的表格無法正常顯示&#xff0c;報錯信息如下&#xff1a; SEVERE: StandardWrapper.Throwable java.lang.IllegalStateException: No ConfigurableLista…

Java視頻流處理技術分享

引言 在現代互聯網時代&#xff0c;視頻流處理成為了許多應用的重要組成部分。無論是實時視頻聊天、在線直播還是視頻會議&#xff0c;都需要高效的視頻流處理技術來保證用戶體驗。Java作為一種強大的編程語言&#xff0c;也在視頻流處理領域發揮著重要的作用。本文將深入探討…

Linux 6.7全面改進x86 CPU微碼加載方式

導讀最近&#xff0c;社區在清理 Linux 上的 Intel/AMD x86 CPU 微代碼加載方面做了大量的工作&#xff0c;這些工作現已合并到 Linux 6.7 中。 由于在啟動時加載 CPU 微代碼對于減少不斷出現的新 CPU 安全漏洞以及有時解決功能問題非常重要&#xff0c;Thomas Gleixner 最近開…

AGV調整Matlab實現

% 用二維數組代替地圖和場地信息 % 可用場地&#xff1a;0 % 小車本身&#xff1a;1 % 貨物點及入庫點&#xff1a;2 % 地圖邊界: 100 % AGV出發區&#xff1a;11 % 監測區&#xff1a;12 % 充電區&#xff1a;13 % 生產區A1、A2&#xff1a;14 % 生產區B3、B4、B5&#xff1a…

C百題--7.輸出乘法表

1.問題描述 輸出9*9乘法表 2.解決思路 利用99乘法表行和列之間的關系&#xff0c;進行輸出 注意&#xff1a;%-2d 2代表占兩個字符&#xff1b;-代表左對齊 3.代碼實現 #include<stdio.h> int main(){for(int i1;i<9;i){for(int j1;j<i;j){printf("%d*%d…

微信小程序埋點

使用如下代碼封裝一下&#xff0c;例如封裝在log.js文件里面&#xff1a; var log wx.getRealtimeLogManager ? wx.getRealtimeLogManager() : nullmodule.exports {debug() {if (!log) returnlog.debug.apply(log, arguments)},info() {if (!log) returnlog.info.apply(l…

深入學習pytorch筆記

兩個重要的函數 dir()&#xff1a; 一個內置函數&#xff0c;用于列出對象的所有屬性和方法 help()&#xff1a;一個內置函數&#xff0c;用于獲取關于Python對象、模塊、函數、類等的詳細信息 Dateset類 Dataset&#xff1a;pytorch中的一個類&#xff0c;開發者在訓練和…

抖音電商品牌力不足咋辦?如何升級或強開旗艦店、官方旗艦店?我們有妙招!

隨著抖音電商的發展&#xff0c;越來越多的商家蜂擁而至&#xff0c;入駐經營抖音小店... 然而我們在開店的時候&#xff0c;選擇開通官方旗艦店、旗艦店、專營店或專賣店&#xff0c;卻被系統提示為你的商標品牌力不足&#xff0c;無法開通官方旗艦店、旗艦店、專營店、專賣店…

Android手電筒、閃光燈、torch、flash

1. 僅開啟手電筒 單純的開啟手電筒我們可以使用CameraManager的.setTorchMode()方法。 cameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.FLASH_INFO_AVAILABLE)獲取該相機特征是否可獲取閃光燈。 CameraManager cameraManager (CameraManager) getSystemService(CAMERA_SE…

在 vscode 中的json文件寫注釋,不報錯的解決辦法

打開 vscode 的「設置」&#xff0c;搜索&#xff1a;files: associations&#xff0c;然后添加 *.json jsonc最后