第十二周 【项目4 - 点、圆的关系】

（1）先建立一个Point(点)类，包含数据成员x,y(坐标点)；

（2）以Point为基类，派生出一个Circle(圆)类，增加数据成员(半径)，基类的成员表示圆心；

（3）编写上述两类中的构造、析构函数及必要运算符重载函数（本项目主要是输入输出）；

（4）定义友元函数int locate，判断点p与圆的位置关系（返回值<0圆内，==0圆上，>0 圆外）；

（5）在圆类上重载关系运算符（6种），使之能够按圆的面积比较两个圆的大小。自编main函数完成测试。

*****（6）与圆心相连的直线：给定一点p，其与圆心相连成的直线，会和圆有两个交点，如图。在上面定义的Point(点)类和Circle(圆)类基础上，设计一种方案，输出这两点的坐标。******

提示：

 

[参考解答]

/*（1）先建立一个Point(点)类，包含数据成员x,y(坐标点)；

（2）以Point为基类，派生出一个Circle(圆)类，增加数据成员(半径)，基类的成员表示圆心；

（3）编写上述两类中的构造、析构函数及必要运算符重载函数（本项目主要是输入输出）；

（4）定义友元函数int locate，判断点p与圆的位置关系（返回值<0圆内，==0圆上，>0 圆外）；

/*（1）先建立一个Point(点)类，包含数据成员x,y(坐标点)；
（2）以Point为基类，派生出一个Circle(圆)类，增加数据成员(半径)，基类的成员表示圆心；
（3）编写上述两类中的构造、析构函数及必要运算符重载函数（本项目主要是输入输出）；
（4）定义友元函数int locate，判断点p与圆的位置关系（返回值<0圆内，==0圆上，>0 圆外）；
*/
#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
const double N=3.14;
class Circle;
class Point
{
private:
    double x;
    double y;
public:
    Point(int xx,int yy):x(xx),y(yy) {};
    ~Point() {};
    double getx();
    double gety();
    friend istream&operator>>(istream&input,Point t);
    friend ostream&operator<<(ostream&output,Point &t);
};
double Point::gety()
{
    return y;
}
double Point::getx()
{
    return x;
}

ostream&operator<<(ostream&output,Point &t)
{
    cout<<"圆心:"<<"("<<t.x<<","<<t.y<<")";
    return output;
}
istream&operator>>(istream&input,Point t)
{
    double x,y;
    char c1,c2,c3;
    do
    {
        input>>c1>>x>>c2>>y>>c3;
        if(c1!='('||c2!=','||c3!=')')
            cout<<"error"<<endl;
    }
    while(c1!='('||c2!=','||c3!=')');
    Point(x,y);
    return input;
}
class Circle:public Point
{
private:
    double r;
public:
    Circle(int xx,int yy,int rr):Point(xx,yy),r(rr) {};
    friend ostream&operator<<(ostream&output,Circle &c);
    friend int locate(Point &p,Circle&c);
    friend bool operator<(Circle &c1,Circle &c2);
    friend bool operator>(Circle &c1,Circle &c2);
    friend bool operator<=(Circle &c1,Circle &c2);
    friend bool operator>=(Circle &c1,Circle &c2);
    friend bool operator==(Circle &c1,Circle &c2);
    friend bool operator!=(Circle &c1,Circle &c2);
};
bool operator!=(Circle &c1,Circle &c2)
{
    double area1,area2;
    area1=N*c1.r*c1.r;
    area2=N*c2.r*c2.r;
    if(area1!=area2)
        return true;
    else return false;
}
bool operator==(Circle &c1,Circle &c2)
{
    double area1,area2;
    area1=N*c1.r*c1.r;
    area2=N*c2.r*c2.r;
    if(area1==area2)
        return true;
    else return false;
}
bool operator<=(Circle &c1,Circle &c2)
{
    double area1,area2;
    area1=N*c1.r*c1.r;
    area2=N*c2.r*c2.r;
    if(area1<=area2)
        return true;
    else return false;
}
bool operator>=(Circle &c1,Circle &c2)
{
    double area1,area2;
    area1=N*c1.r*c1.r;
    area2=N*c2.r*c2.r;
    if(area1>=area2)
        return true;
    else return false;
}
bool operator>(Circle &c1,Circle &c2)
{
    double area1,area2;
    area1=N*c1.r*c1.r;
    area2=N*c2.r*c2.r;
    if(area1>area2)
        return true;
    else return false;
}
bool operator<(Circle &c1,Circle &c2)
{
    double area1,area2;
    area1=N*c1.r*c1.r;
    area2=N*c2.r*c2.r;
    if(area1<area2)
        return true;
    else return false;
}
int locate(Point &p,Circle&c)
{
    double xx,yy;
    xx=p.getx()-c.getx();
    yy=p.gety()-c.gety();
    return(sqrt(xx*xx+yy*yy)-c.r);
}
ostream &operator<<(ostream&output,Circle &c)
{
    output <<"原点:("<<c.getx()<<","<<c.gety()<<")半径r："<<c.r<<endl;
    return output;
}
int main( )
{
    Circle c1(3,2,4),c2(4,5,5);      //c2应该大于c1
    Point p1(1,1),p2(3,-2),p3(7,3);  //分别位于c1内、上、外


    cout<<"圆c1: "<<c1;
    cout<<"点p1: "<<p1;
    cout<<"点p1在圆c1之"<<((locate(p1, c1)>0)?"外":((locate(p1, c1)<0)?"内":"上"))<<endl;

    cout<<"点p2: "<<p2;
    cout<<"点p2在圆c1之"<<((locate(p2, c1)>0)?"外":((locate(p2, c1)<0)?"内":"上"))<<endl;

    cout<<"点p3: "<<p3;
    cout<<"点p3在圆c1之"<<((locate(p3, c1)>0)?"外":((locate(p3, c1)<0)?"内":"上"))<<endl;
    if(c1<c2)cout<<"c1面积小于c2面积"<<endl;
    else if(c1>c2)cout<<"c1面积大于c2面积"<<endl;
    else if(c1==c2)cout<<"c1面积大于c2面积"<<endl;
    return 0;
}