geometry.py

Thu, 14 Dec 2017 13:59:40 +0200

author
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
date
Thu, 14 Dec 2017 13:59:40 +0200
changeset 79
ba854da8c424
parent 19
16fa9fb20b32
child 88
3b86597c5a88
permissions
-rw-r--r--

stop_week: järjestä tunnit ja paikkaa tyhjät tunnit

5
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
1 from math import sqrt, hypot, radians, sin, cos, atan2
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
2
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
3 class Sijainti:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
4 def __init__(self, leveys, pituus):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
5 self.leveys, self.pituus = leveys, pituus
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
6 def etäisyys(tämä, toinen):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
7 # https://stackoverflow.com/a/365853
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
8 a = sin(radians(tämä.leveys - toinen.leveys) / 2) ** 2
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
9 a += sin(radians(tämä.pituus - toinen.pituus) / 2) ** 2 * cos(radians(tämä.leveys)) * cos(radians(toinen.leveys))
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
10 return 6371 * 2 * atan2(sqrt(a), sqrt(1 - a))
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
11 def __repr__(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
12 return '%s(%r, %r)' % (type(self).__name__, self.leveys, self.pituus)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
13 def __str__(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
14 return '%.5f, %.5f' % (self.leveys, self.pituus)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
15 @property
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
16 def x(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
17 return self.leveys
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
18 @property
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
19 def y(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
20 return self.pituus
19
16fa9fb20b32 Lisätty pysäkkiryhmän aikataulunäkymä
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents: 7
diff changeset
21 @property
16fa9fb20b32 Lisätty pysäkkiryhmän aikataulunäkymä
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents: 7
diff changeset
22 def link_to_map(self):
16fa9fb20b32 Lisätty pysäkkiryhmän aikataulunäkymä
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents: 7
diff changeset
23 return 'http://www.openstreetmap.org/#map=19/%f/%f' % (self.leveys, self.pituus)
5
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
24
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
25 class Rengas:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
26 def __init__(tämä, säiliö):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
27 tämä.säiliö = säiliö
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
28 def __getitem__(tämä, indeksi):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
29 while indeksi < 0:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
30 indeksi += len(tämä.säiliö)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
31 while indeksi >= len(tämä.säiliö):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
32 indeksi -= len(tämä.säiliö)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
33 return tämä.säiliö[indeksi]
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
34 def __iter__(tämä):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
35 return iter(tämä.säiliö)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
36 def __len__(tämä):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
37 return len(tämä.säiliö)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
38
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
39 class Monikulmio:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
40 def __init__(self, *pisteet):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
41 self.pisteet = pisteet
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
42 def __repr__(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
43 return '%s(%s)' % (type(self).__name__, ', '.join(map(repr, self.pisteet)))
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
44 def pinta_ala(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
45 rengas = Rengas(self.pisteet)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
46 return sum(
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
47 rengas[i].x * rengas[i + 1].y - rengas[i + 1].x * rengas[i].y
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
48 for i in range(len(rengas))
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
49 ) / 2
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
50 def piiri(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
51 rengas = Rengas(self.pisteet)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
52 return sum(
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
53 sqrt((rengas[i + 1].x - rengas[i].x)**2 + (rengas[i + 1].y - rengas[i].y)**2)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
54 for i in range(len(rengas))
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
55 )
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
56 def painopiste(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
57 rengas = Rengas(self.pisteet)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
58 x = sum(
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
59 (rengas[i].x + rengas[i + 1].x) * (rengas[i].x * rengas[i + 1].y - rengas[i + 1].x * rengas[i].y)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
60 for i in range(len(rengas))
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
61 ) / 6 / self.pinta_ala()
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
62 y = sum(
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
63 (rengas[i].y + rengas[i + 1].y) * (rengas[i].x * rengas[i + 1].y - rengas[i + 1].x * rengas[i].y)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
64 for i in range(len(rengas))
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
65 ) / 6 / self.pinta_ala()
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
66 return self.pistetyyppi()(x, y)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
67 def pistetyyppi(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
68 if len(self.pisteet):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
69 return type(self.pisteet[0])
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
70 else:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
71 return Piste
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
72 def piiri_janat(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
73 rengas = Rengas(self.pisteet)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
74 for i in range(len(rengas)):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
75 yield Jana(rengas[i], rengas[i + 1])
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
76 def sisältää_pisteen(self, piste):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
77 ulkopiste = self.pistetyyppi()(
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
78 min(piste.x for piste in self.pisteet) - 1,
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
79 min(piste.y for piste in self.pisteet) - 1
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
80 )
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
81 ulkojana = Jana(piste, ulkopiste)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
82 leikkauksia = 0
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
83 for jana in self.piiri_janat():
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
84 if jana.leikkauspiste(ulkojana) is not None:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
85 leikkauksia += 1
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
86 return bool(leikkauksia & 1)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
87
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
88 class Jana:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
89 def __init__(self, alkupiste, päätepiste):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
90 self.alkupiste, self.päätepiste = alkupiste, päätepiste
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
91 def __repr__(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
92 return 'Jana(%r, %r)' % (self.alkupiste, self.päätepiste)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
93 def pituus(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
94 return hypot(self.alkupiste.x - self.päätepiste.x, self.alkupiste.y - self.päätepiste.y)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
95 def leikkauspiste(tämä, toinen):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
96 pistetyyppi = type(tämä.alkupiste)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
97 x = (tämä.alkupiste.x, tämä.päätepiste.x, toinen.alkupiste.x, toinen.päätepiste.x)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
98 y = (tämä.alkupiste.y, tämä.päätepiste.y, toinen.alkupiste.y, toinen.päätepiste.y)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
99 try:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
100 jakaja = (x[0] - x[1]) * (y[2] - y[3]) - (y[0] - y[1]) * (x[2] - x[3])
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
101 Px = ((x[0] * y[1] - y[0] * x[1]) * (x[2] - x[3]) - (x[0] - x[1]) * (x[2] * y[3] - y[2] * x[3])) / jakaja
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
102 Py = ((x[0] * y[1] - y[0] * x[1]) * (y[2] - y[3]) - (y[0] - y[1]) * (x[2] * y[3] - y[2] * x[3])) / jakaja
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
103 etäisyys = lambda n: (Px - x[n]) ** 2 + (Py - y[n]) ** 2
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
104 if max(etäisyys(0), etäisyys(1)) <= tämä.pituus() ** 2 and max(etäisyys(2), etäisyys(3)) <= toinen.pituus() ** 2:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
105 return pistetyyppi(Px, Py)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
106 else:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
107 return None
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
108 except ZeroDivisionError:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
109 return None
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
110
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
111 class Piste:
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
112 def __init__(self, x, y):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
113 self.x, self.y = x, y
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
114 def __repr__(self):
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
115 return 'Piste(%r, %r)' % (self.x, self.y)
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
116
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
117 A = Monikulmio(
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
118 Piste(2,3),
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
119 Piste(1,1),
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
120 Piste(4,0),
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
121 Piste(6,2),
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
122 Piste(4,4))
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
123 L1 = Jana(Piste(1, 1), Piste(-1, 5))
a65b680f1774 Paljon asioita
Teemu Piippo <teemu@hecknology.net>
parents:
diff changeset
124 L2 = Jana(Piste(1, 5), Piste(5, 1))

mercurial