Python: Абстракция с помощью данных
2026-02-26 15:12 Diff

Одна из самых удобных тем для тренировки навыков моделирования — геометрия. Она визуально представима и интуитивно понятна для всех. В этом уроке мы научимся моделировать конкретную предметную область с ее помощью.

Моделируем предметную область

Координатная плоскость — плоскость, на которой задана система координат. Координаты задаются на двух пересекающихся под прямым углом прямых x и y. Они называются числовыми осями. Речь идет о декартовой системе координат:

y | | 6 | 5 | 4 | 3 | . (2, 3) 2 | 1 | ----------+-------------------- | 1 2 3 4 5 6 x | |

Мы расположили на плоскости точку. Ее положение определяется двумя координатами. В математике она записывается так: (2, 3), где первое число — координата по оси x, а второе — по оси y. В коде ее можно представить как кортеж, который состоит из двух элементов:

Этого уже достаточно, чтобы выполнять различные операции. Например, искать симметричную точку относительно оси x. Для этого нужно инвертировать второе число — поменять знак на противоположный:

y | | 6 | 5 | 4 | 3 | . (2, 3) 2 | 1 | ----------------------------------- -1 | 1 2 3 4 5 6 x -2 | -3 | . (2, -3) -4 | -5 | -6 |

Так это выглядит в коде:

Иногда нужно найти точку, которая находится между двумя другими точками посередине. В этом случае говорят, что нужно найти середину отрезка.

Такая точка вычисляется через поиск среднего арифметического каждой из координат. То есть координата x "срединной" точки равна (x1 + x2) / 2, а координата y — (y1 + y2) / 2:

Подобных операций в геометрии очень много. Все функции в коде, которые связаны с работой точек, логично поместить в модуль points.

Когда точки объединяются, образуются отрезки. Каждый отрезок задается парой точек — противоположных концов отрезка. В коде отрезок можно представить аналогично точке в виде кортежа из двух элементов: