规范相交模板

最新推荐文章于 2020-11-16 23:20:54 发布

转载最新推荐文章于 2020-11-16 23:20:54 发布 · 569 阅读

计算机几何专栏收录该内容

3 篇文章

订阅专栏

算法模板-判断线段相交（可求交点）

(2010-04-11 16:58:29)

转载▼

标签：

it

分类：算法模板

/*
   判断线段ab是否与cd相交，交点记在p
   代码有点长……
   主要是点结构的成员是double型要判断double型的数是否为正数 0 或者负数需要定义多一个精度
   功能可以实现求相交点，如果只需判断相交的话根据情况舍去一些语句
*/

#include <iostream>
#include <math.h>

using namespace std;

const double E = 1e-10;//精度

struct Point//点结构
{
   double x, y;
};

/*
判断浮点数
返回值
   1：正数；
   0：零；
   -1：负数
*/
int dblcmp(double d)//解决精度的判断小于0
{
   if(fabs(d) < E) return 0;

   return (d > 0) ? 1 : -1;
}

//求两个向量叉乘：AB * AC
double cross(const Point &A, const Point &B, const Point &C)
{
   return (B.x - A.x) * (C.y - A.y) - (B.y - A.y) * (C.x - A.x);
}

int xycmp(double p, double mini, double maxi)
{
   return dblcmp(p - mini) * dblcmp(p - maxi);
}

/*
   前提条件：a在bc直线上
   返回：
      1表示a不在线段bc上
      0表示a在b点或者c点上
      -1表示a在线段bc上
*/
int betweencmp(const Point &a, const Point &b, const Point &c)
{
   if(fabs(b.x - c.x) > fabs(b.y - c.y)) return xycmp(a.x, min(b.x, c.x), max(b.x, c.x));

   else return xycmp(a.y, min(b.y, c.y),max(b.y, c.y));
}

//判断线段ab是否与cd相交，交点记在p
//返回值：0表示不相交； 1表示规范相交； 2表示非规范相交
int segcross(const Point &a, const Point &b, const Point &c, const Point &d, Point &p)//p用于引用返回数
{
   double s1, s2, s3, s4;
   int d1, d2, d3, d4;

   d1 = dblcmp(s1 = cross(a, b, c));
   d2 = dblcmp(s2 = cross(a, b, d));
   d3 = dblcmp(s3 = cross(c, d, a));
   d4 = dblcmp(s4 = cross(c, d, b));

   //判断规范相交：交点不会在端点上
   if((d1 ^ d2) == -2 && (d3 ^ d4) == -2)
   {
      p.x = (c.x * s2 - d.x * s1) / (s2-s1);
      p.y = (c.y * s2 - d.y * s1) / (s2-s1);
      return 1;
   }

   // 判断非规范相交：交点在端点上

   if(d1 == 0 && betweencmp(c, a, b) <= 0) {
      p = c;
      return 2;
   }
   if(d2 == 0 && betweencmp(d, a, b) <= 0) {
      p = d;
      return 2;
   }
   if(d3 == 0 && betweencmp(a, c, d) <= 0) {
      p = a;
      return 2;
   }
   if(d4 == 0 && betweencmp(b, c, d) <= 0) {
      p = d;
      return 2;
   }

   return 0;
}

int main()
{
   Point a, b, c, d, p;
   int n;

   while (1){
      p.x = p.y = 0;

      cin >> a.x >> a.y;
      cin >> b.x >> b.y;
      cin >> c.x >> c.y;
      cin >> d.x >> d.y;

      cout << segcross(a, b, c, d, p);
      printf(":(%lf,%lf)", p.x, p.y);
   }
   return 0;
}