python：为交叉点排序两个多边形列表

Question

我有两个大的多边形列表。

使用 python，我想获取列表 1 中的每个多边形，并找到它与列表 2 中的多边形的几何交集的结果（我正在使用 shapely 来执行此操作）。

所以对于列表 1 中的多边形 i，列表 2 中可能有几个多边形会与其相交。

问题是两个列表都很大，如果我只是嵌套两个循环并为每个循环运行交集命令 可能的一对多边形，这需要很长时间。我不确定在交集之前进行布尔测试是否会显着加快速度（例如，如果相交：返回交集）。

对我来说，排序或组织这两个多边形列表以形成交叉点的好方法是什么？ 更高效？是否有适合这种情况的排序算法，我可以用 python 制作？

我对编程比较陌生，没有离散数学背景，所以如果你知道现有的算法 我应该使用，（我假设存在这些情况），请链接或给出一些可以帮助我的解释 在 python 中实现它。

另外，如果有更好的 StackExchange 站点来解决这个问题，请告诉我。我觉得它有点像一般 Python 编程、gis 和几何学的桥梁，所以我不太确定。

Answer 1

Quadtrees 通常用于缩小需要相互检查的多边形集合的范围 - 只有两个多边形都占据了至少一个相同区域时，才需要相互检查四叉树。四叉树的深度（在多边形的情况下，而不是点）取决于您。

Answer 2

即使只是将您的空间划分为较小的恒定大小区域，也可以加快交叉点检测速度（如果您的多边形足够小且足够稀疏）。您制作一个网格并将每个多边形标记为属于网格中的某些单元格。然后找到其中包含多个多边形的单元格，并仅对这些多边形进行交集计算。这种优化是最容易编码的，但也是最无效的。第二个最简单和更有效的方法是四叉树。然后是 BSP 树、KD 树和 BVH 树，它们可能是最有效但最难编码的。

编辑： 另一个优化如下：找出每个多边形的最左边和最右边的顶点并将它们放在一个列表中。对列表进行排序，然后以某种方式从左到右循环，轻松找到边界框x坐标重叠的多边形，然后对这些多边形进行交集计算。