Python 检查四个线段是否形成一个矩形(Check if four segments form a rectangle)

我们有四条线段作为其端点的一对坐标。我们需要判断这四条线段是否构成矩形。 
示例: 

输入:segment[] = [(4, 2), (7, 5), 
                       (2, 4), (4, 2), 
                       (2, 4), (5, 7), 
                       (5, 7), (7, 5)]
输出:
是 给定这些线段,可以组成一个长度为 3X2 的矩形。

输入:segment[] = [(7, 0), (10, 0), 
                     (7, 0), (7, 3), 
                     (7, 3), (10, 2), 
                     (10, 2), (10, 0)]
输出:否
这些线段不能组成矩形。

上述示例如下所示:
这个问题主要是:如何检查给定的四个点是否形成一个正方形
JavaScript:JavaScript 如何检查给定的四个点是否形成一个正方形(How to check if given four points form a square)-优快云博客
C#:C# 如何检查给定的四个点是否形成一个正方形(How to check if given four points form a square)_四个坐标判断正方形-优快云博客
Python:Python 如何检查给定的四个点是否形成一个正方形(How to check if given four points form a square)-优快云博客
Java:Java 如何检查给定的四个点是否形成一个正方形(How to check if given four points form a square)_算法题目 四个点检验正方形-优快云博客
C++:C++ 如何检查给定的四个点是否形成一个正方形(How to check if given four points form a square)_顺时针读入一个四边形的各点a,b,c,d的x-y值,并判断它是否能构成正方形(zhengfangx-优快云博客

        我们可以通过使用矩形的属性来解决这个问题。首先,我们检查线段的唯一端点总数,如果这些点的数量不等于 4,则线段不能构成矩形。然后我们检查所有点对之间的距离,最多应该有 3 个不同的距离,一个用于对角线,两个用于边,最后我们将检查这三个距离之间的关系,对于构成矩形的线段,这些距离应该满足勾股关系,因为矩形的边和对角线构成直角三角形。如果它们满足上述条件,那么我们将线段构成的多边形标记为矩形,否则不是。

示例代码:

# Python program to check whether it is possible 
# to make a rectangle from 4 segments 
N = 4
 
# Utility method to return square of distance 
# between two points 
def getDis(a, b): 
    return (a[0] - b[0])*(a[0] - b[0]) + (a[1] - b[1])*(a[1] - b[1])
 
# method returns true if line Segments make 
# a rectangle 
def isPossibleRectangle(segments): 
 
    st = set()
 
    # putting all end points in a set to 
    # count total unique points 
    for i in range(N): 
        st.add((segments[i][0], segments[i][1]))
        st.add((segments[i][2], segments[i][3])) 
 
         
    # If total unique points are not 4, then 
    # they can't make a rectangle 
    if len(st) != 4:
        return False
 
    # dist will store unique 'square of distances' 
    dist = set()
 
    # calculating distance between all pair of 
    # end points of line segments 
    for it1 in st:
        for it2 in st:
            if it1 != it2:
                dist.add(getDis(it1, it2))
 
    # if total unique distance are more than 3, 
    # then line segment can't make a rectangle 
    if len(dist) > 3:
        return False
 
    # copying distance into array. Note that set maintains 
    # sorted order. 
    distance = []
    for x in dist:
        distance.append(x)
     
    # Sort the distance list, as set in python, does not sort the elements by default. 
    distance.sort()
     
    # If line seqments form a square 
    if len(dist) ==2 :
        return (2*distance[0] == distance[1])
 
    # distance of sides should satisfy pythagorean 
    # theorem 
    return (distance[0] + distance[1] == distance[2])
 
# Driver code to test above methods 
segments = [
        [4, 2, 7, 5], 
        [2, 4, 4, 2], 
        [2, 4, 5, 7], 
        [5, 7, 7, 5] 
]
 
if(isPossibleRectangle(segments) == True): 
    print("Yes")
else:
    print("No") 
     
# The code is contributed by Nidhi goel.  

 输出: 

时间复杂度:

辅助空间: O(n)

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