用C++写一个输入为两条线段,类型为pair<Point2D,Point2D>,判断两条线段可延长的情况下是否相交
时间: 2024-03-28 14:42:08 浏览: 64
判断两条线段是否相交
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好的,这是一个计算几何问题,需要用到向量叉积的知识。
首先,我们需要实现一个 Point2D 类,表示二维平面上的点。代码如下:
```cpp
class Point2D {
public:
double x, y;
Point2D(double _x = 0, double _y = 0) : x(_x), y(_y) {}
Point2D operator+(const Point2D &p) const {
return Point2D(x + p.x, y + p.y);
}
Point2D operator-(const Point2D &p) const {
return Point2D(x - p.x, y - p.y);
}
Point2D operator*(double k) const {
return Point2D(x * k, y * k);
}
double operator*(const Point2D &p) const {
return x * p.x + y * p.y;
}
double operator^(const Point2D &p) const {
return x * p.y - y * p.x;
}
double dist() const {
return sqrt(x * x + y * y);
}
};
```
其中,重载了加减乘运算符,以及向量点积和叉积运算符,以及求点到原点距离的 dist 函数。
接下来,我们定义一个函数,判断两条线段是否相交:
```cpp
bool is_intersect(const pair<Point2D, Point2D> &seg1, const pair<Point2D, Point2D> &seg2) {
Point2D p1 = seg1.first, q1 = seg1.second;
Point2D p2 = seg2.first, q2 = seg2.second;
double c1 = (q1 - p1) ^ (p2 - p1);
double c2 = (q1 - p1) ^ (q2 - p1);
double c3 = (q2 - p2) ^ (p1 - p2);
double c4 = (q2 - p2) ^ (q1 - p2);
if ((c1 * c2 < 0) && (c3 * c4 < 0)) {
return true; // 相交
}
if ((c1 == 0) && (p2 - p1) * (p2 - q1) <= 0) {
return true; // 重合
}
if ((c2 == 0) && (q2 - p1) * (q2 - q1) <= 0) {
return true; // 重合
}
if ((c3 == 0) && (p1 - p2) * (p1 - q2) <= 0) {
return true; // 重合
}
if ((c4 == 0) && (q1 - p2) * (q1 - q2) <= 0) {
return true; // 重合
}
return false; // 不相交
}
```
这个函数的思路是先计算两个线段的叉积,然后根据结果判断是否相交。当两个线段的叉积都小于 0 时,它们相交;当一个线段的叉积为 0,且另一个点在它的端点之间时,它们重合。
这样,就能够判断两条线段是否相交了。
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