Számítsa ki a Java két pontja közötti távolságot
1. Áttekintés
Ebben a gyors bemutatóban megmutatjuk, hogyan lehet kiszámítani a Java két pontja közötti távolságot.
2. A távolság matematikai képlete
Tegyük fel, hogy két pontunk van egy síkon: az első A pont koordinátái (x1, y1), a második B pont koordinátái (x2, y2). Ki akarjuk számolni az AB-t, a pontok közötti távolságot.
Először építsünk egy derékszögű háromszöget az AB hipotenusz segítségével:
A Pitagorasz-tétel szerint a háromszög lába hosszának négyzetének összege megegyezik a háromszög hipotenuszának hosszának négyzetével: AB2 = AC2 + CB2.
Másodszor számítsuk ki az AC és a CB értékeket.
Nyilvánvalóan:
AC = y2 - y1
Hasonlóképpen:
BC = x2 - x1
Helyettesítsük az egyenlet részeit:
távolság * távolság = (y2 - y1) * (y2 - y1) + (x2 - x1) * (x2 - x1)
Végül a fenti egyenletből kiszámíthatjuk a pontok közötti távolságot:
távolság = sqrt ((y2 - y1) * (y2 - y1) + (x2 - x1) * (x2 - x1))
Most térjünk át a megvalósításra.
3. Java implementáció
3.1. Sima képlet használata
Habár java.lang.Math és java.awt.geom.Point2D A csomagok kész megoldásokat kínálnak, először is valósítsuk meg a fenti képletet:
nyilvános kettős kiszámításDistanceBetweenPoints (double x1, double y1, double x2, double y2) {return Math.sqrt ((y2 - y1) * (y2 - y1) + (x2 - x1) * (x2 - x1)); }
A megoldás teszteléséhez vegyük a háromszöget lábakkal 3 és 4 (a fenti képen látható módon). Egyértelmű, hogy a szám 5 alkalmas a hipotenusz értékeként:
3 * 3 + 4 * 4 = 5 * 5
Ellenőrizzük a megoldást:
@Test public void givenTwoPoints_whenCalculateDistanceByFormula_thenCorrect () {double x1 = 3; kettős y1 = 4; dupla x2 = 7; kettős y2 = 1; kettős távolság = service.calculateDistanceBetweenPoints (x1, y1, x2, y2); assertEquals (távolság, 5, 0,001); }
3.2. Használata java.lang.Math Csomag
Ha a szorzás eredménye a calcDistanceBetweenPoints () a módszer túl nagy, túlcsordulás léphet fel. Ettől eltérően Math.hypot () A módszer megakadályozza a köztes túlcsordulást
nyilvános kettős kiszámításDistanceBetweenPointsWithHypot (dupla x1, dupla y1, dupla x2, dupla y2) {double ac = Math.abs (y2 - y1); kettős cb = Math.abs (x2 - x1); return Math.hypot (ac, cb); }
Vegyük ugyanazokat a pontokat, mint korábban, és ellenőrizzük, hogy a távolság azonos-e:
@Test public void givenTwoPoints_whenCalculateDistanceWithHypot_thenCorrect () {double x1 = 3; kettős y1 = 4; dupla x2 = 7; kettős y2 = 1; kettős távolság = service.calculateDistanceBetweenPointsWithHypot (x1, y1, x2, y2); assertEquals (távolság, 5, 0,001); }
3.3. Használata java.awt.geom.Point2D Csomag
Végül számítsuk ki a távolságot a Point2D.távolság () módszer:
nyilvános kettős kiszámításDistanceBetweenPointsWithPoint2D (double x1, double y1, double x2, double y2) {return Point2D.távolság (x1, y1, x2, y2); }
Most teszteljük a módszert ugyanúgy:
@Test public void givenTwoPoints_whenCalculateDistanceWithPoint2D_thenCorrect () {double x1 = 3; kettős y1 = 4; dupla x2 = 7; kettős y2 = 1; kettős távolság = service.calculateDistanceBetweenPointsWithPoint2D (x1, y1, x2, y2); assertEquals (távolság, 5, 0,001); }
4. Következtetés
Ebben az oktatóanyagban bemutattunk néhány módszert a Java két pontja közötti távolság kiszámítására.
Mint mindig, a példákban használt kód elérhető a GitHubon.