12.12.2019

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Aktuelle Programmversion

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Thu Nov 28 15:22:24 2019
 
@author: Lukas
"""
 
import numpy as np
import math
from math import *
import turtle
import random as rn
from scipy.spatial import distance
 
turtle.speed(100)
turtle.ht()
#
 
anzahlKerne = 4
 
class Gerade(object):
    ov = (0,0,0)    #Ortsvektor
    rv = (0,0,0)    #Richtungsvektor
    l = 0;          #Laenge
 
 
 
 
 
 
###   Zuerst sollen n mal random punkte (x,y) in einem Feld maxx*maxy generiert werden und einer Liste zugewiesen werden
 
def generiereKernListe(n,maxx,maxy,abstand):
 
    liste=[]
    for c in range(n):
        x = rn.randint(-maxx,maxx)#rn.uniform(0,maxx)
        y = rn.randint(-maxy,maxy)#rn.uniform(0,maxy)
 
        #if (len(liste) > 0):            
        #    try:
        #        for x in len(liste):
        #            if (distance.euclidean(liste[x],(x,y)) < abstand == True):
        #                print("good")
        #            else:
        #                raise Exception("Fehler")
        #        liste.append((x,y))
        #    except:
        #        x = rn.uniform(0,maxx)
        #        y = rn.uniform(0,maxy)
        #        continue
        #    break
        #else: liste.append((x,y))
        liste.append((x,y))
    return liste
 
ker = generiereKernListe(anzahlKerne,300,300,0.1)
print("Kerne : ",ker)
 
###   Zunächst werden Funktionen deklariert, mit deren Hilfe das Programm Linien zwischen den Punkten untersucht
 
def zeichneLinie(start,ende):
    #   zeichnet eine Linie zwischen start und ende mithilfe einer turtle
 
    turtle.penup()
    turtle.goto(start)
    turtle.pendown()
    turtle.goto(ende)
 
 
def richtungLinie(start,ende):
    #   gibt den Richtungsvektor von start nach ende aus
 
    richtung  = np.subtract(ende,start)
    return richtung
 
def schnittTest(g1,g2):
 
    return np.linalg.solve([[g2.rv[0],-g1.rv[0]],[g2.rv[1],-g1.rv[1]]],[[g1.ov[0]-g2.ov[0]],[g1.ov[1]-g2.ov[1]]])
 
def vektorLänge(v2):     #Wir erwarten Start- und Endpunkt eines Vektors
    #   errechnet die Laenge eines Vektors
 
    v1 = np.array([0,0])
 
    math.sqrt((abs(v1[0]-v2[0])**2)+(abs(v1[1]-v2[1])**2))
 
def vektorNorm(v):
    return(1/sqrt(v[0]**2+v[1]**2)*v)
 
def punktAufG(p, g):
    return np.roots([g.rv[0],g.ov[0]-p[0]])    
 
#z = np.zeros(2)
#print(np.array([1,2]))
 
a = (0,0)
b = (30,30)
c = (50,0)
d = (50,70)
 
#Linien = [a,b,c,d]
 
#zeichneLinie(a,b)
#zeichneLinie(c,d)
#print(richtungLinie(c,b))
 
listeGeraden = []
 
for i in range(anzahlKerne):
    for k in range(anzahlKerne):
        if (i!=k):
            #zeichneLinie(ker[i],ker[k])
 
            #name = str(i)+" und "+str(k)
            eineGerade = Gerade()
            eineGerade.ov = np.array(ker[i])
            eineGerade.rv = np.subtract(ker[k],ker[i])
            eineGerade.l  = vektorLänge(eineGerade.rv)
 
            listeGeraden.append(eineGerade)
            #print(name)
 
 
print(listeGeraden)
print(listeGeraden[0].ov)
print(listeGeraden[0].rv)
print(listeGeraden[0].rv[0])
 
#print("Gerade 0 und 1 schneiden sich bei",schnittTest(listeGeraden[0],listeGeraden[49]))
 
counter = 0
schnitt = 0
 
#testet, welche geraden gelöscht werden sollen
for i in range(0, len(listeGeraden)):
    for k in range(0, len(listeGeraden)):
        counter=counter+1
 
        #   parallele Richtungsvektoren aussortieren MUSS NOCH GEMACHT WERDEN
        #if (vektorNorm(listeGeraden[i].rv) == vektorNorm(listeGeraden[k].rv)):
 
        #    try:
        #        punktAufG(listeGerade[i].ov,listeGeraden[k])
            #   dann testen ob ov des einen auf der anderten gerade liegt
 
        #   Werte der gerade ausgeben
        print("\ni.rv",listeGeraden[i].rv)
        print("i.ov",listeGeraden[i].ov)
        print("k.rv",listeGeraden[k].rv)
        print("k.ov",listeGeraden[k].ov)
 
        #   schneiden sich die Linien?
        z = schnittTest(listeGeraden[i],listeGeraden[k])
        print(z)
        if (z[0]<1 and z[0]>0 and z[1]<1 and z[1]>0):
            schnitt=schnitt+1
            #del listeGeraden[i]   #ACHTUNG: EIGENTLICH SOLL DIE LÄNGERE GELÖSCHT WERDEN
 
                #if (listeGeraden[i].l < listeGeraden[k].l):
                #    del listeGeraden[k]
                #else: del listeGeraden[i]
 
print(counter, " Schnitte : ", schnitt)
 
print(listeGeraden)
 
for i in range(0, len(listeGeraden)):
    zeichneLinie(listeGeraden[i].ov,listeGeraden[i].ov+listeGeraden[i].rv)
 
#zeichneLinie(ker[0],ker[1])
#zeichneLinie(ker[1],ker[2])
#zeichneLinie(ker[2],ker[0])
 
#zeichneLinie((10,40),(50,150))
 
 
 
 
###     das eigentlihe programm
 
 
 
 
 
 
turtle.done()

[Hung] Code für Normieren von Vektoren

import numpy as np
from math import sqrt
v=np.array([3,4])
v1=np.array([4,3])
print(1/sqrt(v[0]**2+v[1]**2)*v)
print(1/sqrt(v1[0]**2+v1[1]**2)*v)

[Lukas] punktAufLinie - Methode 18.12.2019

#   liegt punkt p auf der geraden g = o + m*r?
 
def punktAufLinie(p,o,r):
    if(np.array_equal(p,o)): return True
    elif(np.array_equal(r,[0,0])): return False
    elif(r[1] == 0): 
        a = (p[0]-o[0])/r[0]
        if (o[1]+a*r[1] == p[1]):
            if(a<=1 and a>=0): return True
            else: return False
        else: return False
    else: 
        a = (p[1]-o[1])/r[1]
        if (o[0]+a*r[0] == p[0]):
            if(a<=1 and a >=0): return True
            else: return False
        else: return False