Perché ottengo ValueError: errore del dominio matematico?

Question

Ho scritto una funzione denominata analyze_the_shape che accetta un elenco di vertici 2D in modo tale che l'elenco sia nell'ordine di una traversata in senso orario dei vertici nello spazio euclideo 2D.

Io lo chiamo nell'interprete e fornisco [(0, 0), (0, 4.0), (4.0, 4.0), (4.0, 0)] come input ma ottengo ValueError : math domain error. Mi aspetto di vedere return ["SQUARE", 4.0]. Cosa posso fare ?

import math 

def analyze_the_shape(liste): 
    if len(liste) == 2 : 
     d = ((liste[1][0] - liste[0][0])**2 + (liste[1][1] - liste[0][1])**2)**(0.5) 
     return ["LINESEGMENT", d ] 
    if len(liste) == 4 : 
     d1 = abs(((liste[1][0] - liste[0][0])**2 + (liste[1][1] - liste[0][1])**2)**(0.5)) 
     d2 = abs(((liste[2][0] - liste[1][0])**2 + (liste[2][1] - liste[1][1])**2)**(0.5)) 
     d3 = abs(((liste[3][0] - liste[2][0])**2 + (liste[3][1] - liste[2][1])**2)**(0.5)) 
     d4 = abs(((liste[0][0] - liste[3][0])**2 + (liste[0][1] - liste[3][1])**2)**(0.5)) 
     hypo = abs(((liste[2][1] - liste[0][1])**2 + (liste[2][0] - liste[0][0])**2)**(0.5)) 
     cos_angle = float((hypo**2 - (d3)**2 + (d4)**2)/((-2.0)*(d4)*(d3))) 
     angle = math.degrees(math.acos(cos_angle)) 
     if d1 == d2 == d3 == d4 and abs(angle - 90.0) < 0.001 : 
      return ["SQUARE", d1] 

Questo è l'errore che ottengo:

>>> import a 
>>> a.analyze_the_shape([(0, 0), (0, 4.0), (4.0, 4.0), (4.0, 0)]) 
Traceback (most recent call last): 
File "<stdin>", line 1, in <module> 
File "a.py", line 15, in analyze_the_shape 

ValueError: math domain error 

Answer 1

Quando eseguo il codice, l'analisi dello stack che ottengo è:

Traceback (most recent call last): 
    File "md.py", line 22, in <module> 
    analyze_the_shape([(0, 0), (0, 4.0), (4.0, 4.0), (4.0, 0)]) 
    File "md.py", line 18, in analyze_the_shape 
    angle = math.degrees(math.acos(cos_angle)) 
ValueError: math domain error 

So math.acos accetta solo valori tali che -1.0 <= x <= 1.0 . Se stampo cos_angle < -1.0 subito prima della riga angle = math.degrees(math.acos(cos_angle)), stampa True. Se stampo cos_angle, stampa -1.0.

sto cercando di indovinare il problema qui è che i negozi Python modo cos_angle non è perfetto, e che il valore si genera per cos_angle è appena inferiore a -1.0.

Forse sarebbe meglio, se, invece di controllare abs(angle - 90.0) < 0.001, hai controllato se abs(cos_angle) < 0.001.

Edit:

Penso che tu abbia un errore in questa linea:

cos_angle = float((hypo**2 - (d3)**2 + (d4)**2)/((-2.0)*(d4)*(d3))) 

Probabilmente dovrebbe essere:

cos_angle = float((hypo**2 - ((d3)**2 + (d4)**2))/((-2.0)*(d4)*(d3))) 

Nota le parentesi in più intorno (d3)**2 + (d4)**2. Questo assicura che l'aggiunta venga eseguita prima dello e che tale quantità venga sottratta da hypo**2.

Answer 2

Questa eccezione indica che cos_angle non è un parametro valido per math.acos.

In particolare, in questo esempio, è appena sotto -1, che è fuori dalla definizione acos.

Si potrebbe forse provare a forzare il tuo tornato cos_angle entro [-1,1] con qualcosa di simile:

def clean_cos(cos_angle): 
    return min(1,max(cos_angle,-1)) 

Tuttavia, questo non tornerà SQUARE, dal momento che cos_angle è più o meno uguale a -1 nel tuo esempio, e angle quindi uguale a 180. Probabilmente c'è un problema con il tuo calcolo prima dell'eccezione.

Answer 3

Provare a arrotondare cos_angle. Ho avuto questo stesso problema; nel mio script il valore per x in math.acos(x) è uscito a -1,0000000000000002. Per risolvere il problema ho semplicemente arrotondato il valore di x a sei cifre decimali, quindi è uscito a -1,0.

Answer 4

Ho avuto lo stesso problema e risulta che @crld ha ragione. miei valori di ingresso dovrebbero essere nel range [-1, 1], ma ...

print('{0:.32f}'.format(x)) 
>> 1.00000000000000022204460492503131 

Quindi, come regola generale, suggerisco arrotondando tutti i carri che si alimenterà math.acos.