C++实现：判断圆与点的关系

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Jack_Water 2024-09-14 07:12:38 博主文章分类：C++解题 ©著作权

文章标签 代码实现两点间距离 C++思想面对对象 文章分类 考试认证 指尖人生

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这篇文章，我们将通过做一个案例，来增强我们对C++中的类、对象、类中的封装有更深刻地认识。

题目

判断圆与点的关系

题目分析

首先，我们先分析题目。圆与点有几种关系？

3种：

点在圆上
点在圆内
点在圆外

C++实现：判断圆与点的关系_两点间距离

其次，我们来想想怎么用代码来解决它。

我们很容易地可以想到：利用两点间距离公式求出点与圆心的距离，然后用这个距离与半径做比较。

此时会出现3种情况，同时也对于着圆与点的3种关系：

距离 > 半径 ---- 点在圆外
距离 < 半径 ---- 点在圆内
距离 = 半径 ---- 点在圆上

好了，题目分析到这就结束了，现在我们来设计代码。

代码实现思路

如果我们用面向过程的C语言，会很容易实现这个功能，因为我们的C语言已经很熟练了。

但我们现在在学习C++，同时也在学习它面对对象的思想。

所以我们看到这个题目的时候或许应该这样思考：

题目中需要一个圆 -------------- 我最好设计一个圆类
圆的构造需要圆心和半径 ------- 我可以把这2个放在圆类的成员属性中
题目中不仅圆有需要坐标（圆心的坐标），点也需要坐标。既然有2次使用, 我不如也设计一个点类
圆类有了，点类也有了。我最后再设计一个函数，用来比较它们的关系，这个题目就解完了

代码实现

#include <iostream>;
using namespace std;

//基本思路：
//	1.设计一个点类（记录坐标）
//	2.设计一个圆类
//	3.设计一个函数，判断某点与圆的关系（圆内、圆外、圆上）

//1.设计一个点类
class Point
{
public:

	//设置坐标
	void SetX(float& newX)
	{
		x = newX;
	}
	void SetY(float& newY)
	{
		y = newY;
	}

	//返回坐标
	float GetX(void)
	{
		return x;
	}
	float GetY(void)
	{
		return y;
	}

private:
	float x;
	float y;
};

//2.设计一个圆类
class Circle
{
public:
	void SetRadius(float &myRadius)
	{
		radius = myRadius;
	}

	void SetCenter(Point &newCenter)
	{
		center = newCenter;
	}


	Point GetCenter(void)
	{
		return center;
	}
	float GetRadius(void)
	{
		return radius;
	}

private:
	float radius;
	Point center;
};

//3.判断某点与圆的关系（圆内、圆外、圆上）
void PointAndCircle(Circle &circle, Point &point)
{
	float distance = 0.0f;
    
	//利用 两点间距离公式 , 来计算出2个点的直线距离
	distance = 
    (float)sqrt(pow(circle.GetCenter().GetX() - point.GetX(), 2) + 
                pow(circle.GetCenter().GetY() - point.GetY(), 2));

	//用 点与圆心的直线距离 和 圆的半径 进行对比，求出点与圆的关系
	if (distance > circle.GetRadius())
	{
		cout << "该点在此圆外" << endl;
	}
	else if (distance < circle.GetRadius())
	{
		cout << "该点在此圆内" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "该点在此圆上" << endl;
	}
}

int main()
{
	Circle cir;
	Point pointCenter;
	Point pointTem;
	float x = 0.0f;
	float y = 0.0f;
	float r = 0.0f;

	//录入圆的信息：
    //	1.圆心坐标 
    //	2.圆的半径
	cout << "准备输入圆心的坐标" << endl;
	cout << "请输入 x 坐标:";
	cin >> x;
	cout << "请输入 y 坐标:";
	cin >> y;
	cout << "准备输入圆的半径：";
	cin >> r;
	
    //将用户输入的圆数据，存放入我们的圆中
	pointCenter.SetX(x);
	pointCenter.SetY(y);
	cir.SetCenter(pointCenter);
	cir.SetRadius(r);

	//录入点的坐标
	cout << endl;
	cout << "准备需要测试的点的坐标" << endl;
	cout << "请输入 x 坐标:";
	cin >> x;
	cout << "请输入 y 坐标:";
	cin >> y;
    
    //将用户输入的点的数据，放入我们的点中
	pointTem.SetX(x);
	pointTem.SetY(y);

	//进行判断并输出结果
	PointAndCircle(cir, pointTem);

	return 0;
}