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我们如何有效地确定一个点是位于一条线的左侧还是右侧?

Patricia Arquette
发布: 2025-01-21 05:11:08
原创
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How Can We Efficiently Determine if a Point Lies to the Left or Right of a Line?

判断点在线的哪一侧

要确定点相对于直线的位置,必须建立一个框架。这个框架包括在线上选择两点(A 和 B),并在它们之间形成一条假想线。目标是将给定的点集分为两个不同的集合:位于直线左侧的点和位于直线右侧的点。

最初,尝试使用向量 A-Z-B 之间的角度来确定点 Z 的位置。假设小于 180 度的角度表示位于直线的右侧,而大于 180 度的角度表示位于直线的左侧。然而,由于数学上的局限性,这种方法导致结果不一致,因为计算出的角度总是小于 180 度。

为了克服这个局限性,一种更可靠的方法是使用叉乘。给定一条线 A--B 和点 C,可以使用以下公式来确定点 C 的位置:

<code class="language-javascript">isLeft(a, b, c) {
  return (b.x - a.x)*(c.y - a.y) - (b.y - a.y)*(c.x - a.x) > 0;
}</code>
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如果点位于直线的右侧,则此公式计算出的值大于 0;如果点位于直线的左侧,则值小于 0;如果点共线(即点 C 位于直线 A--B 上),则值为 0。

对于水平线,可以修改公式以确定点 C 是否位于直线的上方或下方:

<code class="language-javascript">isAbove(a, b, c) {
  return (c.y - a.y) > 0;
}</code>
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