C++ 在给定斜率的线上找到给定距离处的点(Find points at a given distance on a line of given slope)

给定二维点 p(x 0 , y 0 )的坐标。找到距离该点 L 的点,使得连接这些点所形成的线的斜率为M。

例子: 
输入: p = (2, 1)
        L = sqrt(2)
        M = 1
输出:3, 2
        1, 0
解释:
与源的距离为 sqrt(2) ,并具有所需的斜率m = 1。

输入: p = (1, 0)
        L = 5
        M = 0
输出: 6, 0
        -4, 0
        
我们需要找到与给定点距离为 L 的两个点,它们位于斜率为 M 的直线上。
这个想法已在下面的帖子中介绍:
C++ https://blog.youkuaiyun.com/hefeng_aspnet/article/details/141320964

Java https://blog.youkuaiyun.com/hefeng_aspnet/article/details/141321133

Python https://blog.youkuaiyun.com/hefeng_aspnet/article/details/141321178

C# https://blog.youkuaiyun.com/hefeng_aspnet/article/details/141321206

Javascript https://blog.youkuaiyun.com/hefeng_aspnet/article/details/141321238

根据输入的斜率,该问题可以分为 3 类。  

1、如果斜率为零,我们只需要调整源点的 x 坐标

2、如果斜率无限大,则需要调整 y 坐标

3、对于其他斜率值,我们可以使用以下方程来找到点

现在利用上述公式我们可以找到所需的点。

// C++ program to find the points on a line of
// slope M at distance L
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
// structure to represent a co-ordinate
// point
struct Point {
 
    float x, y;
    Point() { x = y = 0; }
    Point(float a, float b) { x = a, y = b; }
};
 
// Function to print pair of points at
// distance 'l' and having a slope 'm'
// from the source
void printPoints(Point source, float l, int m)
{
    // m is the slope of line, and the
    // required Point lies distance l
    // away from the source Point
    Point a, b;
 
    // slope is 0
    if (m == 0) {
        a.x = source.x + l;
        a.y = source.y;
 
        b.x = source.x - l;
        b.y = source.y;
    }
 
    // if slope is infinite
    else if (m == std::numeric_limits<float>::max()) {
        a.x = source.x;
        a.y = source.y + l;
 
        b.x = source.x;
        b.y = source.y - l;
    }
    else {
        float dx = (l / sqrt(1 + (m * m)));
        float dy = m * dx;
        a.x = source.x + dx;
        a.y = source.y + dy;
        b.x = source.x - dx;
        b.y = source.y - dy;
    }
 
    // print the first Point
    cout << a.x << ", " << a.y << endl;
 
    // print the second Point
    cout << b.x << ", " << b.y << endl;
}
 
// driver function
int main()
{
    Point p(2, 1), q(1, 0);
    printPoints(p, sqrt(2), 1);
    cout << endl;
    printPoints(q, 5, 0);
    return 0;
}

输出:
3, 2 
1, 0 

6, 0 
-4, 0

时间复杂度: O(1)

辅助空间: O(1)

和直线类(综合型题目) (1)创建C#控制台应用程序L4_1。 (2)在程序中新建一个类CzPoint,为其定义两个double类型的私有字段成员x和y,分别表示的横坐标和纵坐标。 (3)为CzPoint定义两个公有属性X、Y,分别用于封装对字段x和y的读写访问。 (4)定义CzPoint的带参数构造函数,在其中对字段x和y进行初始化。 (5)为CzPoint定义公有方法Move,用于按指定的水平距离和垂直距离移动坐标。 (6)对CzPoint类进行相等和不相等操作符重载。两个坐标相等,是指它们的横坐标和纵坐标都相等。 (7)在程序主方法中创建两个坐标对象,判断它们是否相等;而后将第一个坐标移动到第二个坐标上,再判断它们是否相等。 (8)在程序中再新建一个直线类CzLine,为其定义两个double类型的字段成员a 和b,分别表示直线斜率和截距;再定义字段封装属性A和B,但它们都是只读的。 (9)为CzLine定义两个构造函数,一个根据斜率和截距来创建直线对象,另一个则根据两个CzPoint对象来构造直线对象(直线穿过这两个)。后一个的参考源代码如下(因涉及数学公式,故给出代码): public CzLine(CzPoint p1,CzPoint p2) { this.a=(p2.Y-p1.Y)/(p2.X-p1.X); this.b=p1.Y-this.a*p1.X; } (10)为CzLine定义公有方法Move,但它只用于平移直线,而不改变直线斜率(即平移后的直线与原来的直线平行)。再为其定义公有方法Contains,用于判断某是否在该直线上。 (11)类似的,为CzLine重载相等和不相等操作符。 (12)最后在程序主方法中采用不同的方式创建直线对象,并编译运行程序,测试它们的使用效果。
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