如何在Java中檢查兩個給定的圓是否相切或相交?
圓是由一個在平面上移動的點形成的封閉圖形,該點與給定點的距離保持不變。在本文中,我們將檢查兩個給定的圓是否相切或相交。
我們將得到兩個圓,圓心1即(x1, y1)和圓心2即(x2,y2),以及半徑R1和R2。我們需要檢查給定的圓是否與另一個圓碰撞,因此會出現五種可能的情況,如下所述:
圓2位於圓1內部
圓1位於圓2內部
圓1和圓2相互相交
圓1和圓2相互接觸
圓1和圓2沒有重疊
現在,為了檢查上述條件,我們將找到圓心1和圓心2之間的距離,並將其命名為“d”。
現在,
1. 如果d <= R1 – R2:圓2位於圓1內部
2. 如果d <= R2 – R1:圓1位於圓2內部
3. 如果d < R1 + R2:圓1和圓2相互相交
4. 如果d == R1 + R2:圓1和圓2相互接觸
5. 否則,圓1和圓2沒有重疊
“d”可以使用以下公式找到:
$$\mathrm{d\:=\:sqrt((x1\:–\:x2)^2\:+\:(y1\:–\:y2)^2}$$
讓我們開始吧!
向您展示一些例項
例項-1
給定“d”的輸入為:
圓心1 = (9, 3),圓心2 = (11, 1),R1 = 5 ,R2 = 4 。
找到“d”的值後,結果將為:
圓1和圓2相互相交
例項-2
給定“d”的輸入為:
圓心1 = (5, 8),圓心2 = (9, 11),R1 = 20 ,R2 = 40 。
找到“d”的值後,結果將為:
圓1位於圓2內部
演算法
步驟-1 − 宣告並初始化變數。
步驟-2 − 找到圓的圓心1和圓心2之間的距離。
步驟-3 − 檢查距離的五個條件。
步驟-4 − 列印結果。
多種方法
我們提供了不同方法的解決方案。
使用靜態輸入
使用使用者定義的方法
讓我們逐一檢視程式及其輸出。
方法-1:使用靜態輸入
在這種方法中,將分配半徑1和半徑2、圓心1和圓心2的值以找到“d”。然後根據演算法,我們將找到直線是否接觸、相交或位於圓之外。
示例
public class Main {
//main method
public static void main(String[] args){
//declaring variables
int x1 = 9, y1 = 3;
int x2 = 11, y2 = 1;
int r1 = 5, r2 = 4;
//finding d using the formula
double d = Math.sqrt((x1 - x2) * (x1 - x2) + (y1 - y2) * (y1 - y2));
if (d <= r1 - r2) {
//print if Circle 2 lie inside circle 1
System.out.println("Circle 2 lie inside circle 1");
}
else if (d <= r2 - r1) {
//print if Circle 1 lie inside 2
System.out.println("Circle 1 lie inside 2");
}
else if (d < r1 + r2) {
//print if Circle 1 and 2 intersect each other
System.out.println("Circle 1 and 2 intersect each other");
}
else if (d == r1 + r2) {
//print if Circle 1 and 2 touch each other
System.out.println("Circle 1 and 2 touch each other");
} else {
//print if Circle 1 and 2 do not touch each other
System.out.println("Circle 1 and 2 do not touch each other");
}
}
}
輸出
Circle 1 and 2 intersect each other
方法-2:使用使用者定義的方法
在這種方法中,將分配半徑1和半徑2、圓心1和圓心2的值以找到“d”。然後透過傳遞給定值來呼叫使用者定義的方法,並根據演算法,我們將找到直線是否接觸、相交或位於圓之外。
示例
public class Main {
//main method
public static void main(String[] args){
//declaring variables
int x1 = 5, y1 = 8;
int x2 = 9, y2 = 11;
int r1 = 20, r2 = 40;
//calling user defined method
func(x1, y1, x2, y2, r1, r2);
}
//user defined method
static void func(int x1, int y1, int x2, int y2, int r1, int r2){
//finding d using the formula
double d = Math.sqrt((x1 - x2) * (x1 - x2) + (y1 - y2) * (y1 - y2));
if (d <= r1 - r2) {
//print if Circle 2 lie inside circle 1
System.out.println("Circle 2 lie inside circle 1");
}
else if (d <= r2 - r1) {
//print if Circle 1 lie inside 2
System.out.println("Circle 1 lie inside 2");
}
else if (d < r1 + r2) {
//print if Circle 1 and 2 intersect each other
System.out.println("Circle 1 and 2 intersect each other");
}
else if (d == r1 + r2) {
//print if Circle 1 and 2 touch each other
System.out.println("Circle 1 and 2 touch each other");
}
else {
//print if Circle 1 and 2 do not touch each other
System.out.println("Circle 1 and 2 do not touch each other");
}
}
}
輸出
Circle 1 lie inside 2
在本文中,我們探討了使用Java程式語言查詢兩個給定的圓是否相切或相交的不同方法。
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