在由点列表生成的 python 图上查找点的交点答案

【问题标题】：Finding intersection of points on a python graph generated by a list of points在由点列表生成的 python 图上查找点的交点
【发布时间】：2017-10-17 23:16:02
【问题描述】：

我试图找到由点列表生成的两条线之间的交点。

我有两个点列表，然后我用它们绘制了它们

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

a = arrayOfPoints1
plt.plot(*zip(*a))
b = arrayOfPoints2
plt.plot(*zip(*b))
plt.show()

现在我生成了一个看起来像这样的图表

我的目标是找到这两个图现在相交的所有点（蓝线和绿线的交点）。乍一看，这些点似乎只是数组 a 和 b 中的点，但是当生成点之间的线时，可能会出现一些不在数组中的交叉点。

如何找到所有的交叉点？

注意：我正在寻找适用于 Python 2.7 的解决方案

【问题讨论】：

请告诉我们你到目前为止尝试了什么（代码）。

标签： python-2.7 numpy matplotlib

【解决方案1】：

如果两个图使用相同的 X 轴值（在同一数组上评估的不同函数），您可以通过直接计算每对连续线段的交集来手动完成。您必须考虑几种情况（如果段是平行的等）。交点可以用平面中的线方程计算。您可以将此方法添加到一般情况下，通过取两个 X 轴值的并集并计算所需的值。

依赖shapely 库更简单（但如果您必须计算数百万次，效率可能会降低）。如果路径不使用相同的 X 轴值，此方法也适用。下面是一个简单的例子。

from shapely.geometry import LineString

l1 = LineString([(0,0), (10,10)])
l2 = LineString([(1,0), (5,10), (10,0)])

intersection = l1.intersection(l2)
intersect_points = [list(p.coords)[0] for p in intersection]
print intersect_points

这将返回

[(1.6666666666666667, 1.6666666666666665), (6.666666666666667, 6.666666666666667)]

【讨论】：

您能解释一下“直接计算每对连续线段的交集”是什么意思吗？我对 python 中的图形和数学库还很陌生，所以我不确定我是否完全理解你的建议。
当然，我的意思是：stackoverflow.com/questions/3252194/… 或 stackoverflow.com/questions/20677795/…。您需要为每对连续点执行此操作。不过，我强烈建议您使用shapely 解决方案。可靠且简单。

【解决方案2】：

减去两个数组的值并找到差数组的零点。

您可以使用scipy.signal.argrelmin 求差分数组绝对值的局部最小值。

【讨论】：