编程判断是否为闰年 编程判断点是否在多边形内

本教程详细讲解了如何使用php实现多维形状中点的判断,核心采用了射线射击算法。针对地理围栏(如配送区域)场景,我们将使用php代码示例进行演示。空间查询分析,比较客户端脚本和数据库原有函数的优缺点,为开发者提供选型依据。引文:地理空间查询挑战
在现代应用开发中,地理空间数据的处理越来越普遍。例如,在物流、配送、共享单车或电子围栏等场景中,我们经常需要判断一个给定的坐标点(如用户当前位置)是否位于预先定义的多维区域(如配送区域、服务范围)内。这类查询对于保证业务逻辑的准确性和用户体验至关重要。是利用数据库强大的地理空间查询能力,还是在应用层(如PHP脚本)自行实现逻辑判断?本文将首先展示一个基于PHP的射线投射算法的实现,然后深入讨论MongoDB在处理此类查询时的优势和注意事项。射线投射算法(又称“奇偶周生”(Even-odd Rule))是判断点是否在多边形内部的经典方法之一。其基本原理是从测试点向任意固定方向(通常水平向右)发射一条射线,然后计算这条射线与多边形所有边的交点数。如果交点数为奇数,则该点在多边形内部。形和自亘交多边形,是一种很好的解决方案。
现在学习“PHP免费学习笔记(深入)”;PHP实现:判断点是否在多边形内部
以下是使用PHP实现射线投射算法的示例代码。 * 判断单个点是否在给定的多边形内部。 * * @param int $nvert * @param array $vertx 烘焙作业在地电影的 Y 坐标数组。
*/function inpoly($nvert, $vertx, $verty, $testx, $testy) { $c = false; // 初始状态,点在喜新 // 老历做的每一边 // $i 是和品高点,$j 是前一个高点 for ($i = 0, $j = $nvert - 1; $i lt; $nvert; $j = $i ) { // 检查 Y 坐标是否在当前 Y 坐标范围内 if ((($verty[$i] gt; $testy) != ($verty[$j] gt; $testy)) amp;amp; ($testx lt; ($vertx[$j] - $vertx[$i]) * ($testy - $verty[$i]) / ($verty[$j] - $verty[$i]) $vertx[$i])) { $c = !$c; // } } return $c; // 返回最终状态}// 示例:定义一个矩形(10,10),(100,20),(150,100),(20,90)$vertx = [10,100,150,20]; // X坐标 $verty = [10, 20, 100, 90]; // Y坐标 $nvert = count($vertx);//待正装点$x = 50;$y = 50;//调用函数判断 $isInside = inpoly($nvert, $vertx, $verty, $x, $y); if ($isInside) { echo quot;point ($x, $y) \nquot; // 输出:点 (50), 50在作业安全。} else { echo quot;点 ($x, $y) 在作业制作。\nquot;}// 另一个测试点 $x2 = 5;$y2 = 5;$isInside2 = inpoly($nvert, $vertx, $verty, $x2, $y2); if ($isInside2) { echo quot;点 ($x2, $y2) 在烘焙全家。\nquot;} else { echo quot;点($x2, $y2)在多边形制造。\nquot;; //输出:点(5, 5) 在多边形其中一件。} 登录后复制
分析代码:$c = false;:初始化一个变量$c为false,表示当前点在多边形中。每当该线段与多边形的某条边相交时,$c的值就会翻转。 for ($i = 0, $j = $nvert - 1; $i lt; $nvert; $j = $i ): 这个循环遍历顶点的所有边。$i表示当前顶点的索引,$j表示前一个顶点的索引。通过 $j = $i 的巧妙做法,确保从(vertx[j],verty[j])到(vertx[i],verty[i])的每条边都被检查一次。
($verty[$i] gt; $testy) != ($verty[$j] gt; $testy): 这部分判断当前边框的两个顶点是否位于测试点Y坐标范围的上下。 ($verty[$j] - $verty[$i]) $vertx[$i])`**: 这部分是交点判断的核心,计算与当前边交点的X坐标,并判断交点的X坐标是否在测试点的右侧,如果满足以上两个条件(Y坐标向右穿过交点),则表示该交点与当前边存在有效的交点。 $c = !$c;: 每当找到有效的交点,就翻转$c的值,根据射击算法,最终$c的值表示该点是否在多边形内部。 MongoDB地理空间解析
虽然客户端脚本(比如PHP)可以判断点是否在多边形内部,但是在处理大量多边形数据时,需要进行高性能、大规模地理空间查询,MongoDB等数据库的地理空间查询功能通常是更好的选择。
MongoDB提供了强大的地理空间索引(2dsphere索引)和丰富的查询操作,可以高效的处理此类问题。
1.创建地理空间索引:首先需要在多边形数据的集合上创建2dsphere索引。例如,如果你有多边形数据存储在一个名为delivery_zones的集合中,多边形几何信息位于geometry字段中:db.delivery_zones.createIndex({ geometry: quot;2dspherequot; })复制后登录
2.使用$geoWithin或$geoIntersects进行搜索:MongoDB提供了$geoWithin和$geoIntersects命令来执行地理空间查询。$geoWithin:搜索包含在指定几何图形(例如,一个大的几何图形)中的所有文档。$geoIntersects:查找与指定几何图形(例如,单个点、线或多边)相交的所有文档。对于点是否在多边内的判断,$geoIntersects更直接,因为它可以检查点是否与多边相交(即点是否在多边或边界内)。
示例:使用MongoDB查询点是否在多边形内
假设您的多边形数据存储在delivery_zones集合中,则每个文档包含一个几何图形字段,其类型为Polygon。现在你想查询一点[经度]纬度]如果是仓库内之一。 ViiTor实时翻译
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116 查看详情 // 假设测试点为(经度:-73.968285,纬度: 40.785741) const testPoint = { type: quot;Pointquot;,坐标: [-73.968285, 40.785741]};//检查该点是否与本地任意配送区相交。 db.delivery_zones.find({ Geometry: { $geoIntersects: { $geometry: testPoint } }});登录后复制。使用2dsphere索引,MongoDB可以大大加快地理空间查询的速度,尤其是在处理大量多维、高并发查询时。避免了应用层的全面扫描和复杂计算。数据管理:将地理空间数据和查询逻辑集中在数据库层,简化应用程序代码,提高可维护性。可扩展性:MongoDB的分布式特性使其能够处理大规模地理空间数据集并支持水平扩展。 MongoDB的地理空间函数遵循GeoJSON标准,可以处理地球曲率等复杂情况。选择合适的解决方案
根据具体的应用场景和需求,选择是用PHP脚本实现还是使用MongoDB原生搜索:
PHP脚本实现:优点:简单直接,不需要额外的数据库配置,适合多边形数量少、查询频率不高的场景,或者多边形数据不存储在MongoDB中的场景。缺点:性能低,随着多边形数量的增加,计算量会大幅增加,不适合大规模、高并发的地理空间查询。
MongoDB原生查询:优点:性能优异,利用索引实现高效查询;适用于大规模地理空间数据、高并发查询以及需要复杂地理空间分析的场景。缺点:2dsphere索引需要正确配置,数据结构必须符合GeoJSON标准。
建议:
对于分布区域等MongoDB中存储的多维数据,强烈建议使用MongoDB的2dsphere索引和$geoIntersects运算符进行查询。在客户端判断一个点是否在多边形内是地理空间应用中的常见任务。本文首先通过PHP代码详细演示了基于光线投影算法的客户端实现,对于理解算法原理和处理少量场景数据非常有用。然后,我们深入讨论了 MongoDB 在处理此类查询方面的强大功能,包括 2dsphere 索引和 $geoIntersects 运算符,并强调了其在性能、可扩展性和数据管理方面的优势。
开发者应根据实际数据量、查询频率和性能需求,选择最合适的解决方案,构建高效稳健的地理空间应用程序。性能优化、应用开发,大家都在这里:PHP框架、如何实现日志记录_PHP框架、日志分类与存储、驱动配置、php调用数据库、备份函数_php、调用mysqldump、自动备份、PHP中心日期计算:使用Carbon
