机器人技术第三次作业：用面向对象的思维设计相关类，从而实现直线与直线、直线与圆、直线与矩形的交点。

用面向对象的思维设计相关类，从而实现直线与直线、直线与圆、直线与矩形的交点。

基本思想：
直线与直线，直线与圆：利用公式直接求解
直线与矩形：分解成直线与直线的交点：

#include <iostream>#include <math.h>class VecPosition//坐标{public:double mx;double my;public:void setpoint(double x,double y){mx = x;my = y;}};class Line直线{public:double a;double b;//ax+by+c=0double c;public:void setLine(double ma,double mb,double mc){a=ma;b=mb;c=mc;}};class Circle圆{public:VecPosition
center;double R;public :void setcircle(VecPosition my_center,
double my_R){center = my_center;R = my_R;}};class Rectangel矩形{public:VecPosition top;VecPosition bottem;public:void setRectangel(VecPosition
mytop,VecPosition mybottom){top=mytop;bottem=mybottom;}};using namespace std;直线与直线的交点//VecPosition
LinecrossLine(Line l1,Line l2){VecPosition cross;double k1=(-1)*l1.a/l1.b;double k2=(-1)*l2.a/l2.b;double d;if(k1==k2){cout<<"没有交点"<<endl;return cross;}else{d=l1.a*l2.b - l2.a*l1.b;cross.mx = (l1.b*l2.c-l2.b*l1.c)/d;cross.my = (l1.c*l2.a-l2.c*l1.a)/d;return cross;}}直线与圆的交点//void LinecrossCircle(Line
l,Circle c){double k;double b;double dc;//直线与与圆心的距离double x1,y1,x2,y2;double cx=c.center.mx;//cx,cy为圆心坐标；double cy=c.center.my;double r=c.R;//圆的半径；if(l.b!=0){k=(-1)*l.a/l.b;//转换为y=kx+b;b=(-1)*l.c/l.b;}else{k=0;b=(-1)*l.c/l.a;}dc =
(fabs(l.a*c.center.mx+l.b*c.center.my+l.c))/sqrt(l.a*l.a+l.b*l.b);//求直线与圆心的距离double
f=sqrt((k*k+1)*r*r-cx*cx*k*k+2*(cx*cy+b*cx)*k-cy*cy-2*b*cy-b*b);//辅助运算if(l.b!=0){if(dc>c.R){cout<<"圆与直线没有交点"<<endl;}else if(dc==c.R){x1=((-1)*f+(cy+b)*k+cx)/(k*k+1);y1=(-1)*(k*(f+cx)+cy*k*k-b)/(k*k+1);cout<<"圆与直线只有一个交点，交点x="<<x1<<",y="<<y1<<endl;}else{x1=((-1)*f+(cy+b)*k+cx)/(k*k+1);y1=k*x1+b;x2=(f+(-1)*(cy+b)*k-cx)/(k*k+1);y2=k*x2+b;cout<<"第一个交点,("<<x1<<","<<y1<<")"<<endl;cout<<"第二个交点,("<<x2<<","<<y2<<")"<<endl;}}else// x=-c/a的情况；{if(dc>c.R){cout<<"圆与直线没有交点"<<endl;}else if(dc==c.R){x1=((-1)*f+(cy+b)*k+cx)/(k*k+1);y1=(-1)*(k*(f+cx)+cy*k*k-b)/(k*k+1);cout<<"圆与直线只有一个交点，交点x="<<y1<<",y="<<x1<<endl;}else{x1=((-1)*f+(cy+b)*k+cx)/(k*k+1);y1=(-1)*(k*(f+cx)+cy*k*k-b)/(k*k+1);cout<<"第一个交点,("<<y1<<","<<x1<<")"<<endl;cout<<"第二个交点,("<<y1<<","<<(-1)*x1<<")"<<endl;}}}直线与矩形的交点//Line getLine(VecPosition
top,VecPosition bottom)//由两个点获得直线{Line lTemp;lTemp.a = top.my - bottom.my;lTemp.b = bottom.mx- top.mx;lTemp.c = top.mx*bottom.my -
bottom.mx*top.my;return lTemp;}void LinecrossRectangel(Rectangel
rect,Line l0){VecPosition x1,x2,x3,x4;VecPosition cross1,cross2,cross3,cross4;Line l1,l2,l3,l4;x1.setpoint(rect.top.mx,rect.bottem.my);x2.setpoint(rect.bottem.mx,rect.top.my);x3=rect.top;x4=rect.bottem;l1=getLine(x4,x2);l2=getLine(x4,x1);l3=getLine(x2,x3);l4=getLine(x1,x3);cross1 = LinecrossLine(l1,l0);cross2 = LinecrossLine(l2,l0);cross3 = LinecrossLine(l3,l0);cross4 = LinecrossLine(l4,l0);int flag=0;if(cross1.mx>=rect.bottem.mx&&cross1.mx<=rect.top.mx&&cross1.my>=rect.bottem.my&&cross1.my<=rect.top.my){flag=1;cout<<"交点,("<<cross1.mx<<","<<cross1.my<<")"<<endl;}if(cross2.mx>=rect.bottem.mx&&cross2.mx<=rect.top.mx&&cross2.my>=rect.bottem.my&&cross2.my<=rect.top.my){flag=1;cout<<"交点,("<<cross2.mx<<","<<cross2.my<<")"<<endl;}if(cross3.mx>=rect.bottem.mx&&cross3.mx<=rect.top.mx&&cross3.my>=rect.bottem.my&&cross3.my<=rect.top.my){flag=1;cout<<"交点,("<<cross3.mx<<","<<cross3.my<<")"<<endl;}if(cross4.mx>=rect.bottem.mx&&cross4.mx<=rect.top.mx&&cross4.my>=rect.bottem.my&&cross4.my<=rect.top.my){flag=1;cout<<"交点,("<<cross4.mx<<","<<cross4.my<<")"<<endl;}if(flag==0){cout<<"直线与矩形没有交点"<<endl;}}int main(){int position;double a,b,c;Line l1;Line l2;double R;double cx,cy;Circle c1;VecPosition center;VecPosition top,bottom;Rectangel rect;cout<<"直线与直线的交点"<<endl;cout<<"直线与圆的交点"<<endl;cout<<"直线与矩形的交点"<<endl;cout<<"请输入请求："<<endl;cin>>position;switch(position){case 1:VecPosition cross;cout<<"请输入第一条线的a,b,c"<<endl;cin>>a>>b>>c;l1.setLine(a,b,c);cout<<"请输入第二条线的a,b,c"<<endl;cin>>a>>b>>c;l2.setLine(a,b,c);cross=LinecrossLine(l1,l2);cout<<"交点：x="<<cross.mx<<",y="<<cross.my;break;case 2:cout<<"请输入直线的a,b,c"<<endl;cin>>a>>b>>c;l1.setLine(a,b,c);cout<<"请分别输入圆心的坐标，圆的半径想x,y,R"<<endl;cin>>cx>>cy>>R;center.mx=cx;center.my=cy;c1.setcircle(center,R);LinecrossCircle(l1,c1);break;case
3:cout<<"请输入直线的a,b,c"<<endl;cin>>a>>b>>c;l1.setLine(a,b,c);cout<<"请输入矩形右上角顶点的坐标"<<endl;cin>>top.mx>>top.my;cout<<"请输入矩形左下角顶点的坐标"<<endl;cin>>bottom.mx>>bottom.my;rect.setRectangel(top,bottom);LinecrossRectangel(rect,l1);break;}}

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