一、问题背景
线性插值是一种用于计算两点之间线性距离的算法。其核心思想是:给定两个点的坐标 $(x_1, y_1)$ 和 $(x_2, y_2)$,它们之间的线性距离可以通过以下公式计算:
$$
\text{距离} = \frac{(x_2 – x_1) \cdot (y_2 – y_1)}{(x_2 – x_1) + (y_2 – y_1)}
$$
例如,输入 $(3,5)$ 和 $(7,9)$,则 $x_2 – x_1 = 4$,$y_2 – y_1 = 4$,所以距离为 $ \frac{4 \times 4}{8} = 2.5 $,这与示例中的输出一致。
二、思路分析
- 数据准备:
输入两个点的坐标,计算 $x_2 – x_1$ 和 $y_2 – y_1$。- 如果 $x_2 = x_1$,则距离为 0;
- 如果 $y_2 = y_1$,则距离为 0;
- 否则,使用公式计算距离。
- 实现逻辑:
- 使用差分数组计算 $dx = x_2 – x_1$ 和 $dy = y_2 – y_1$。
- 计算距离为 $ \frac{dx \times dy}{dx + dy} $。
- 代码实现:
- Python 语言,使用列表进行存储。
三、代码实现
def linear_distance(x1, y1, x2, y2):
dx = x2 - x1
dy = y2 - y1
return (dx * dy) / (dx + dy)
x1, y1, x2, y2 = 3, 5, 7, 9
distance = linear_distance(x1, y1, x2, y2)
print(f"距离: {distance:.2f}")
四、总结
通过本示例,我们实现了基于线性插值的算法,能够根据两点的坐标计算它们之间的线性距离。该算法的基本思想是利用两点之间的差值,通过公式 $ \frac{dx \times dy}{dx + dy} $ 计算距离。
该方法适用于二维空间中的点之间的线性距离计算,适用于各种数值输入场景,具有简单易懂、高效且直观的特点。