【Grasshopper】【Python】点集排序：带索引的Z字形排序算法

Grasshopper Python点集排序：带索引的Z字形排序算法

1. 功能介绍

这段代码实现了一个在Grasshopper中的点集排序功能，不仅可以将空间中的点按照Y坐标分组并在每组内按X坐标排序，还能追踪每个点的原始索引位置。

2. 输入输出参数

• 输入参数：
  • x: 待排序的点集(Point List)
  • t: 容差值(Number)，默认2000
• 输出参数：
  • a: 排序后的点集(Point List)
  • i: 排序后点的原始索引(Number List)

3. 核心算法流程

4. 代码解析

4.1 点索引对的创建和处理

points_with_index = list(enumerate(x))

• 使用enumerate()创建(索引, 点)对
• 将每个点与其原始位置绑定

4.2 分组函数

def groupPointsByY(points_with_index, tolerance):
    points_with_index = sorted(points_with_index, key=lambda pair: pair[1].Y)
    groups = []
    current_group = [points_with_index[0]]
    current_y = points_with_index[0][1].Y

• 函数接收点索引对和容差值
• 使用lambda函数访问点的Y坐标进行排序
• pair[1]访问点对象，pair[0]访问索引

4.3 分组逻辑

for p in points_with_index[1:]:
    if abs(p[1].Y - current_y) <= tolerance:
        current_group.append(p)
    else:
        groups.append(current_group)
        current_group = [p]
        current_y = p[1].Y

• 遍历点索引对
• 基于Y坐标差值分组
• 保持索引与点的关联

4.4 排序和结果提取

for group in grouped_points:
    group_sorted = sorted(group, key=lambda pair: pair[1].X)
    for index, point in group_sorted:
        sorted_points.append(point)
        sorted_indices.append(index)

• 组内按X坐标排序
• 分别提取点和索引
• 维护排序后的两个列表

5. Python语法要点

5.1 元组拆包

for index, point in group_sorted:

• 直接将元组拆分为两个变量
• 简化数据访问

5.2 Lambda表达式

key=lambda pair: pair[1].X

• 用于定义排序键函数
• 访问元组中点对象的坐标

5.3 列表操作

sorted_points.append(point)
sorted_indices.append(index)

• 使用append()逐个添加元素
• 维护两个平行列表

6. 数据结构

6.1 点索引对

(index, point) 结构:
- index: 原始位置
- point: 点对象
  - X: X坐标
  - Y: Y坐标
  - Z: Z坐标

6.2 分组结构

groups = [
    [(index1, point1), (index2, point2), ...],  # 第一组
    [(index3, point3), (index4, point4), ...],  # 第二组
    ...
]

左上角向右上角排序↗

# GH Python Component的设置:
# x: 输入点集(point list)
# t: 输入容差值(number)，默认值可设为2000
# a: 输出排序后的点集(point list)
# i: 输出排序后点的原始索引(number list)

def groupPointsByY(points_with_index, tolerance):
    """将Y坐标相近的点分组"""
    if not points_with_index:
        return []
    
    # 按Y坐标排序，注意points_with_index中的每个元素是(index, point)的元组
    points_with_index = sorted(points_with_index, key=lambda pair: pair[1].Y)
    groups = []
    current_group = [points_with_index[0]]
    current_y = points_with_index[0][1].Y  # 使用pair[1]访问点
    
    # 遍历所有点，根据Y坐标差值分组
    for p in points_with_index[1:]:
        if abs(p[1].Y - current_y) <= tolerance:  # 使用pair[1]访问点
            current_group.append(p)
        else:
            groups.append(current_group)
            current_group = [p]
            current_y = p[1].Y  # 使用pair[1]访问点
    
    groups.append(current_group)
    return groups

if x:  # 确保输入不为空
    # 设置默认容差值
    tolerance = t if t is not None else 2000
    
    # 创建带索引的点列表
    points_with_index = list(enumerate(x))  # 创建(索引, 点)对的列表
    
    # 将点按Y坐标分组
    grouped_points = groupPointsByY(points_with_index, tolerance)
    
    # 对每组内的点按X坐标排序
    sorted_points = []
    sorted_indices = []
    for group in grouped_points:
        # 按X坐标排序，同时保持索引
        group_sorted = sorted(group, key=lambda pair: pair[1].X)  # 使用pair[1]访问点
        
        # 分离点和索引
        for index, point in group_sorted:
            sorted_points.append(point)
            sorted_indices.append(index)
    
    a = sorted_points
    i = sorted_indices
else:
    a = None
    i = None

左上角向右下角排序↘

# GH Python Component的设置:
# x: 输入点集 (point list)
# t: 输入容差值 (number)，默认值可设为2000
# a: 输出排序后的点集 (point list)
# i: 输出排序后点的原始索引 (number list)

def groupPointsByY(points_with_index, tolerance):
    """将Y坐标相近的点分组，并按Y值从大到小排序，确保按从上到下进行分组"""
    if not points_with_index:
        return []
    
    # 修改：按Y坐标从大到小排序（最高的点在前），reverse=True
    points_with_index = sorted(points_with_index, key=lambda pair: pair[1].Y, reverse=True)
    groups = []
    current_group = [points_with_index[0]]
    current_y = points_with_index[0][1].Y  # 当前组参考的Y值
    
    # 遍历剩余的点，若两点Y坐标差值在容差范围内，则归为一组
    for p in points_with_index[1:]:
        if abs(p[1].Y - current_y) <= tolerance:
            current_group.append(p)
        else:
            groups.append(current_group)
            current_group = [p]
            current_y = p[1].Y
    groups.append(current_group)
    return groups

if x:  # 确保输入不为空
    # 设置默认容差值
    tolerance = t if t is not None else 2000
    
    # 为每个点创建一个(原始索引, 点)的元组列表
    points_with_index = list(enumerate(x))
    
    # 按Y坐标（从上到下）分组
    grouped_points = groupPointsByY(points_with_index, tolerance)
    
    sorted_points = []
    sorted_indices = []
    # 对每组内的点按X坐标从小到大排序（从左至右）
    for group in grouped_points:
        group_sorted = sorted(group, key=lambda pair: pair[1].X)
        for index, point in group_sorted:
            sorted_points.append(point)
            sorted_indices.append(index)
    
    a = sorted_points
    i = sorted_indices
else:
    a = None
    i = None