<think>我们正在讨论航电OJ(HDOJ)2056题。根据用户需求,需要提供题目详情、解题思路和代码实现等。
但是,请注意,由于我无法直接访问外部数据库,我将基于我训练数据中的信息来回答。在我的知识截止日期(2023年)之前,航电OJ 2056题是“Rectangles”,即计算两个矩形相交部分的面积。
题目描述:
给定两个矩形,每个矩形由两对点表示:第一个矩形的左下角点(x1,y1)和右上角点(x1',y1'),第二个矩形的左下角点(x2,y2)和右上角点(x2',y2')。注意,题目中给出的点可能是任意顺序,即不一定是左下角和右上角,但我们可以通过比较坐标来重新确定。
要求计算两个矩形重叠部分的面积(如果相交则输出面积,否则输出0.00)。
解题思路:
1. 首先,我们需要将给定的两个矩形的点转换为标准形式(即第一个点为左下角,第二个点为右上角)。可以通过取最小和最大的x坐标以及最小和最大的y坐标来得到。
但实际上,我们并不需要转换整个矩形,因为计算重叠部分只需要两个矩形各自在x轴和y轴上的投影区间。
2. 计算两个矩形在x轴上的投影区间的重叠长度。矩形1在x轴上的区间为[min(x1, x1'), max(x1, x1')],矩形2同理。然后计算两个区间重叠的长度。
重叠长度计算:设矩形1的x区间为[a1, a2],矩形2的x区间为[b1, b2](其中a1<=a2, b1<=b2),则重叠区间的左边界为max(a1, b1),右边界为min(a2, b2)。如果左边界小于右边界,则重叠长度为右边界减左边界,否则为0。
3. 同样计算y轴上的重叠长度。
4. 如果两个方向的重叠长度均大于0,则重叠部分的面积为两个重叠长度的乘积;否则,面积为0。
5. 输出面积,保留两位小数。
注意:题目输入可能有多个测试用例。
代码实现(C++):
由于航电OJ主要使用C++,这里给出C++代码示例:
```cpp
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;
int main() {
double x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4;
while (cin >> x1 >> y1 >> x2 >> y2 >> x3 >> y3 >> x4 >> y4) {
// 将第一个矩形转换为左下和右上
double rect1_left = min(x1, x2);
double rect1_right = max(x1, x2);
double rect1_bottom = min(y1, y2);
double rect1_top = max(y1, y2);
// 第二个矩形同理
double rect2_left = min(x3, x4);
double rect2_right = max(x3, x4);
double rect2_bottom = min(y3, y4);
double rect2_top = max(y3, y4);
// 计算x方向重叠:左边界取两个矩形左边的最大值,右边界取两个矩形右边的最小值
double overlap_left = max(rect1_left, rect2_left);
double overlap_right = min(rect1_right, rect2_right);
double x_overlap = overlap_right - overlap_left;
if (x_overlap < 0) x_overlap = 0;
// 计算y方向重叠:下边界取两个矩形底边的最大值(注意:题目中坐标可能是任意方向,但我们已经转换为标准形式,底边就是最小y,顶边是最大y)
double overlap_bottom = max(rect1_bottom, rect2_bottom);
double overlap_top = min(rect1_top, rect2_top);
double y_overlap = overlap_top - overlap_bottom;
if (y_overlap < 0) y_overlap = 0;
double area = x_overlap * y_overlap;
cout << fixed << setprecision(2) << area << endl;
}
return 0;
}
```
但是,请注意:题目中给出的点可能是对角线上的任意两点,并不一定是左下角和右上角,所以我们需要将其标准化为左下角和右上角。上述代码中我们已经做了这一步。
此外,题目要求多组输入,所以使用while循环读取直到输入结束。
然而,有一个重要细节:题目中给出的两个矩形可能不是平行于坐标轴的?但根据题意,题目中给出的矩形都是边平行于坐标轴的(轴对齐矩形),所以我们可以这样计算。
如果题目中有非轴对齐的矩形,则需要更复杂的方法。但2056题明确是轴对齐矩形。
相关问题:
1. 如果矩形不是轴对齐的,如何计算两个矩形的重叠面积?
2. 如何计算多个矩形的重叠面积?
3. 在三维空间中,如何计算两个立方体的重叠体积?
如果用户需要其他语言的代码,请进一步说明。
注意:以上代码在航电OJ上提交时,需要根据题目要求调整输入输出。题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2056
</think>### 航电OJ 2056题:Rectangles
#### 题目描述
给定两个矩形,每个矩形用两对坐标表示(任意顺序):
- 第一个矩形坐标:$(x_1, y_1), (x_2, y_2)$
- 第二个矩形坐标:$(x_3, y_3), (x_4, y_4)$
要求计算两个矩形重叠部分的面积(若不相交则输出 $0.00$)。
**输入格式**
多组测试数据,每组一行 $8$ 个实数:
$$x_1 \ y_1 \ x_2 \ y_2 \ x_3 \ y_3 \ x_4 \ y_4$$
**输出格式**
每组数据输出一行,保留两位小数。
---
#### 解题思路
1. **标准化矩形**
将每个矩形的坐标转换为标准形式(左下角 + 右上角):
- 矩形 $A$:左下 $(A_{lx}, A_{ly})$,右上 $(A_{rx}, A_{ry})$
$$A_{lx} = \min(x_1, x_2), \quad A_{ly} = \min(y_1, y_2)$$
$$A_{rx} = \max(x_1, x_2), \quad A_{ry} = \max(y_1, y_2)$$
- 矩形 $B$:同理计算 $B_{lx}, B_{ly}, B_{rx}, B_{ry}$
2. **计算重叠区域**
- 重叠区域在 $x$ 轴上的投影:
$$\text{overlap}_x = \max(0, \ \min(A_{rx}, B_{rx}) - \max(A_{lx}, B_{lx}))$$
- 重叠区域在 $y$ 轴上的投影:
$$\text{overlap}_y = \max(0, \ \min(A_{ry}, B_{ry}) - \max(A_{ly}, B_{ly}))$$
- 重叠面积:
$$S = \text{overlap}_x \times \text{overlap}_y$$
3. **特例处理**
若 $\text{overlap}_x \leq 0$ 或 $\text{overlap}_y \leq 0$,则 $S = 0$。
---
#### 代码实现(C++)
```cpp
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main() {
double x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4;
while (cin >> x1 >> y1 >> x2 >> y2 >> x3 >> y3 >> x4 >> y4) {
// 标准化矩形A
double A_lx = min(x1, x2), A_ly = min(y1, y2);
double A_rx = max(x1, x2), A_ry = max(y1, y2);
// 标准化矩形B
double B_lx = min(x3, x4), B_ly = min(y3, y4);
double B_rx = max(x3, x4), B_ry = max(y3, y4);
// 计算重叠区域
double overlap_x = max(0.0, min(A_rx, B_rx) - max(A_lx, B_lx));
double overlap_y = max(0.0, min(A_ry, B_ry) - max(A_ly, B_ly));
double area = overlap_x * overlap_y;
// 输出结果
cout << fixed << setprecision(2) << area << endl;
}
return 0;
}
```
#### 关键点说明
- **坐标标准化**:无论输入坐标顺序如何,通过 $\min/\max$ 统一为左下角+右上角。
- **重叠判断**:通过比较边界坐标确定投影区间,若区间无交集则面积为 $0$。
- **精度要求**:使用 `fixed << setprecision(2)` 保证输出保留两位小数[^1]。
---
### 相关问题
1. 如果矩形是三维的(立方体),如何计算重叠体积?
2. 如何判断多个矩形是否有公共重叠区域?
3. 若矩形可旋转(非轴对齐),如何计算重叠面积?
[^1]: 航电OJ系统要求输出保留两位小数,需注意输出格式。