第十二周C++实验报告（四）

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1. #include<iostream>  
2. #include<Cmath>  
3. using namespace std;  
4. class Point  
5. {  
6. public:  
7.     Point(double x=0,double y=0);               //构造函数  
8.     double distance(const Point &p) const;  //求距离  
9.     double getx() const {return x;}   
10.     double gety() const {return y;}   
11.     void setx(double x1){x=x1;}  
12.     void sety(double y1){y=y1;}  
13.     friend ostream & operator<<(ostream &,const Point &);//重载运算符“<<”  
14. protected:                                       //受保护成员  
15.     double x,y;  
16. };  
17.   
18.   
19. //Point的构造函数  
20. Point::Point(double a,double b):x(a),y(b){}  
21.   
22. double Point::distance(const Point &p) const    //求距离  
23. {  
24.     double dx = x-p.x;  
25.     double dy = y-p.y;  
26.     return sqrt(dx*dx+dy*dy);  
27. }  
28.   
29. ostream & operator<<(ostream &output,const Point &p)  
30. {  
31.     output<<"["<<p.x<<","<<p.y<<"]"<<endl;  
32.     return output;  
33. }  
34.   
35. class Circle:public Point //circle是Point类的公用派生类  
36. {  
37. public:  
38.     Circle(double x=0,double y=0,double r=0); //构造函数  
39.     double area ( ) const; //计算圆面积  
40.     friend ostream &operator<<(ostream &,const Circle &);//重载运算符“<<”  
41.     friend int locate(const Point &p, const Circle &c); //判断点p在圆上、圆内或圆外，返回值：<0圆内，==0圆上，>0 圆外  
42.     //重载关系运算符（种）运算符，使之能够按圆的面积比较两个圆的大小；  
43.     bool operator>(const Circle &);  
44.     bool operator<(const Circle &);  
45.     bool operator>=(const Circle &);  
46.     bool operator<=(const Circle &);  
47.     bool operator==(const Circle &);  
48.     bool operator!=(const Circle &);  
49.     //给定一点p，求出该点与圆c的圆心相连成的直线与圆的两个交点p1和p2(为了带回计算结果，p1和p2需要声明为引用)  
50.     friend void crossover_point(Point &p,Circle &c, Point &p1,Point &p2 ) ;  
51. protected:  
52.     double radius;  
53. };  
54.   
55. //定义构造函数，对圆心坐标和半径初始化  
56. Circle::Circle(double a,double b,double r):Point(a,b),radius(r){ }  
57.   
58. //计算圆面积  
59. double Circle::area( ) const  
60. {  
61.     return 3.14159*radius*radius;  
62. }  
63.   
64. //重载运算符“<<”，使之按规定的形式输出圆的信息  
65. ostream &operator<<(ostream &output,const Circle &c)  
66. {  
67.     output<<"Center=["<<c.x<<", "<<c.y<<"], r="<<c.radius<<endl;  
68.     return output;  
69. }  
70.   
71. //判断点p在圆内、圆c内或圆c外  
72. int locate(const Point &p, const Circle &c)  
73. {  
74.     const Point cp(c.x,c.y); //圆心  
75.     double d = cp.distance(p);  
76.     if (abs(d - c.radius) < 1e-7)  
77.         return 0;  //相等  
78.     else if (d < c.radius)  
79.         return -1;  //圆内  
80.     else   
81.         return 1;  //圆外  
82. }  
83.   
84. //重载关系运算符（种）运算符，使之能够按圆的面积比较两个圆的大小；  
85. bool Circle::operator>(const Circle &c)  
86. {  
87.     return (this->radius - c.radius) > 1e-7;  
88. }  
89.   
90. bool Circle::operator<(const Circle &c)  
91. {  
92.     return (c.radius - this->radius) > 1e-7;  
93. }  
94.   
95. bool Circle::operator>=(const Circle &c)  
96. {  
97.     return !(*this < c);  
98. }  
99.   
100. bool Circle::operator<=(const Circle &c)  
101. {  
102.     return !(*this > c);  
103. }  
104.   
105. bool Circle::operator==(const Circle &c)  
106. {  
107.     return abs(this->radius - c.radius) < 1e-7;  
108. }  
109.   
110. bool Circle::operator!=(const Circle &c)  
111. {  
112.     return abs(this->radius - c.radius) > 1e-7;  
113. }  
114.   
115. //给定一点p，求出该点与圆c的圆心相连成的直线与圆的两个交点p1和p2(为了带回计算结果，p1和p2需要声明为引用)  
116. void crossover_point(Point &p, Circle &c, Point &p1,Point &p2 )  
117. {  
118.     p1.setx (c.getx() + sqrt(c.radius*c.radius/(1+((c.gety()-p.gety())/(c.getx()-p.getx()))*((c.gety()-p.gety())/(c.getx()-p.getx())))));  
119.     p2.setx (c.getx() - sqrt(c.radius*c.radius/(1+((c.gety()-p.gety())/(c.getx()-p.getx()))*((c.gety()-p.gety())/(c.getx()-p.getx())))));  
120.     p1.sety (p.gety() + (p1.getx() -p.getx())*(c.gety()-p.gety())/(c.getx()-p.getx()));  
121.     p2.sety (p.gety() + (p2.getx() -p.getx())*(c.gety()-p.gety())/(c.getx()-p.getx()));  
122. }  
123.   
124. int main( )  
125. {  
126.     Circle c1(3,2,4),c2(4,5,5);      //c2应该大于c1  
127.     Point p1(1,1),p2(3,-2),p3(7,3);  //分别位于c1内、上、外  
128.   
129.     cout<<"圆c1: "<<c1;  
130.     cout<<"点p1: "<<p1;  
131.     cout<<"点p1在圆c1之"<<((locate(p1, c1)>0)?"外":((locate(p1, c1)<0)?"内":"上"))<<endl;  
132.     cout<<"点p2: "<<p2;  
133.     cout<<"点p2在圆c1之"<<((locate(p2, c1)>0)?"外":((locate(p2, c1)<0)?"内":"上"))<<endl;    
134.     cout<<"点p3: "<<p3;  
135.     cout<<"点p3在圆c1之"<<((locate(p3, c1)>0)?"外":((locate(p3, c1)<0)?"内":"上"))<<endl;  
136.     cout<<endl;   
137.   
138.     cout<<"圆c1: "<<c1;  
139.     if(c1>c2) cout<<"大于"<<endl;  
140.     if(c1<c2) cout<<"小于"<<endl;   
141.     if(c1>=c2) cout<<"大于等于"<<endl;  
142.     if(c1<=c2) cout<<"小于等于"<<endl;   
143.     if(c1==c2) cout<<"等于"<<endl;   
144.     if(c1!=c2) cout<<"不等于"<<endl;   
145.     cout<<"圆c2: "<<c1;  
146.     cout<<endl;   
147.   
148.     Point p4,p5;  
149.     crossover_point(p1,c1, p4, p5);  
150.   
151.     cout<<"点p1: "<<p1;  
152.     cout<<"与圆c1: "<<c1;  
153.     cout<<"的圆心相连，与圆交于两点，分别是："<<endl;  
154.     cout<<"交点: "<<p4;  
155.     cout<<"交点: "<<p5;  
156.     cout<<endl;  
157.     system("pause");  
158.     return 0;  
159. } 
160. 
     
161.