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判断矩形和圆交
阅读量:4580 次
发布时间:2019-06-09

本文共 4681 字,大约阅读时间需要 15 分钟。

一.算法

        方法一:先判断矩形是否在圆内(矩形的四个顶点是否在圆内),若是则不相交,否则再判断圆心到矩形四条边的最短距离(点到线段的最短距离)是否存在小于半径的,若是则相交(认为矩形包括圆是不相交的,已经先排除了)。方法二:圆分平面为四部分,

        方法二:圆分平面四部分,不相交的情况分了几种:长方形在圆形上面,长方形在圆形下面,长方形在圆形左边,长方形在圆形右边,长方形在圆形内部,圆形在长方形内部。

        方法三:矩形分平面九部分,用矩形的四个边,把空间划分成为9个区域,判定圆心的位置在那个区域当中,如果在矩形的内部,则必然的相交,如果位于上下左右四个边区域当中,检测圆心到边的距离,判定是否相交,如果位于四个角点对应的区域,只要检测矩形的四个角是否在圆的内部就是了。

        错误做法:

  • 圆在矩形内或者矩形在圆内都不算相交,假设对角线是左下角和右上角(目测是这样,不是也没关系),若圆心不在横纵坐标范围内那么肯定不交,这种想法错误,想想矩形在圆右下角,看下图。

  • 这样判断矩形在圆内不对,看下图
p.y+r>ymax&&p.y-r>ymin&&p.x-r>xmin&&p.x+r>xmax

 

        不得不说做这道题收获不小……

二.算法实现

        以HDU1221为例,直接去AC吧。

import java.util.Scanner;//AC了public class W {  public static void main(String[] args) {    int T;    double x,y;    double r;    Scanner sc = new Scanner(System.in);    T = sc.nextInt();    while(T-->0) {      x = sc.nextDouble();      y = sc.nextDouble();      //圆心      PointW p = new PointW(x,y);      r = sc.nextDouble();      x = sc.nextDouble();      y = sc.nextDouble();      PointW p1 = new PointW(x,y);      x = sc.nextDouble();      y = sc.nextDouble();      PointW p2 = new PointW(x,y);      boolean tag = go(p,r,p1,p2);      if(tag) {        System.out.println("YES");      }else {        System.out.println("NO");      }    }  }  private static boolean go(PointW p, double r, PointW p1, PointW p2) {    /*     * 为节省内存也可以只用两个点,不要Point类,x1,y1存储xy小值,然后排列组合就得到四个点了     */    double xmin = Math.min(p1.x,p2.x);    double xmax = p1.x + p2.x - xmin;    double ymin = Math.min(p1.y,p2.y);    double ymax = p1.y + p2.y - ymin;    //矩形四点;从左下角向上、向右,再向下    PointW q1 = new PointW(xmin,ymin);    PointW q2 = new PointW(xmin,ymax);    PointW q3 = new PointW(xmax,ymax);    PointW q4 = new PointW(xmax,ymin);    boolean i = Double.compare(distance(p, q1), r)<0;    boolean j = Double.compare(distance(p, q2), r)<0;    boolean k = Double.compare(distance(p, q3), r)<0;    boolean t = Double.compare(distance(p, q4), r)<0;    //在圆内可以这样算,在圆外不能简单地把小于0改成大于0,考虑矩形贯穿圆    if(xmax
p.y+r||xmin>p.x+r||ymax
ymin&&p.x-r>xmin&&p.x+r

        下面的wa了,路过的给瞧一瞧。

import java.util.Scanner;//wapublic class HDU1221 {  public static void main(String[] args) {    int T;    double x,y;    double r;    Scanner sc = new Scanner(System.in);    T = sc.nextInt();    while(T-->0) {      x = sc.nextDouble();      y = sc.nextDouble();      //圆心      Point p = new Point(x,y);      r = sc.nextDouble();      x = sc.nextDouble();      y = sc.nextDouble();      Point p1 = new Point(x,y);      x = sc.nextDouble();      y = sc.nextDouble();      Point p2 = new Point(x,y);      boolean tag = go(p,r,p1,p2);      if(tag) {        System.out.println("YES");      }else {        System.out.println("NO");      }    }  }  private static boolean go(Point p, double r, Point p1, Point p2) {    double xmin = Math.min(p1.x,p2.x);    double xmax = p1.x + p2.x - xmin;    double ymin = Math.min(p1.y,p2.y);    //原来ymin写成了xmin    double ymax = p1.y + p2.y - ymin;    //矩形四点;从左下角向上、向右,再向下    Point q1 = new Point(xmin,ymin);    Point q2 = new Point(xmin,ymax);    Point q3 = new Point(xmax,ymax);    Point q4 = new Point(xmax,ymin);    boolean i = Double.compare(distance(p, q1), r)<0;    boolean j = Double.compare(distance(p, q2), r)<0;    boolean k = Double.compare(distance(p, q3), r)<0;    boolean t = Double.compare(distance(p, q4), r)<0;    if(i&&j&&k&&t) {
//先排除在圆内情况,采用if else return false; }else { //等于0表示相切(tangent) i = Double.compare(pointToLine(q1,q2,p), r)<=0; j = Double.compare(pointToLine(q2,q3,p), r)<=0; k = Double.compare(pointToLine(q3,q4,p), r)<=0; t = Double.compare(pointToLine(q4,q1,p), r)<=0; if(i||j||k||t) { return true; }else { return false; } } } private static double distance(Point p, Point p1) { return Math.hypot(p.x-p1.x, p.y-p1.y); } //点到线段的最短距离,x0,y0是圆心 private static double pointToLine(Point p1,Point p2, Point p) { double ans = 0; double a, b, c; a = distance(p1, p2); b = distance(p1, p); c = distance(p2, p); if (c+b==a) {
//点在线段上 ans = 0; return ans; } if (a<=1e-8) {
//不是线段,是一个点 ans = b; return ans; } if (c*c >= a*a + b*b) { //组成直角三角形或钝角三角形,p1为直角或钝角 ans = b; return ans; } if (b * b >= a * a + c * c) {
// 组成直角三角形或钝角三角形,p2为直角或钝角 ans = c; return ans; } // 组成锐角三角形,则求三角形的高 double p0 = (a + b + c) / 2;// 半周长 double s = Math.sqrt(p0 * (p0 - a) * (p0 - b) * (p0 - c));// 海伦公式求面积 ans = 2*s / a;// 返回点到线的距离(利用三角形面积公式求高) return ans; }}class Point { double x; double y; public Point() { this.x = 0; this.y = 0; } public Point(double x, double y) { this.x = x; this.y = y; }}

转载于:https://www.cnblogs.com/hxsyl/p/3250015.html

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