两线段相交地相关算法Word文档格式.docx
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b）再判断点是否在线段的起始点与终止点之间。
即（p1<
p2且p在p1—>
p2的直线上，如果p>
=p1且p<
=p2则p必定在p1—p2的线段上。
4）两点的向量公式：
5）x=向量的叉积（即向量相乘V1*V2）：
6）v1*v2=*获取两线段相交的类型。
方法如下：
a）先判断是否端点相交的情况
端点相交有以下几种模式：
（1）p3在p1—p2的线段上，p4不在p1—p2的直线上
（图1）（图2）（图3）
（2）p3在p1—p2的线段上，p4在p1—p2的直线上
（图4）（图5）
（图6）（图7）
其中图1、3、6的情况属于端点相交，图4、5、7属于部分重叠。
图2属于一般相交。
（3）p4在p1—p2的线段上，p3不在p1—p2的直线上（p4不可能与p1重叠）
（图8）（图9）
（4）p4在p1—p2的线段上，p3在p1—p2的直线上（p3在p1—p2的直线必定在p1—p2的线段上）
（图10）
（图11）（图12）
其中图10的情况为两线段完全一致（即完全重叠），图9属于端点相交，图11与图12与图6图7一致，无需判断，图8为一般相交，图9为端点相交。
b）再根据判断p1,p2是否在p3—p4的线的两侧且p3,p4是否在p1—p2线的两侧，如果同时满足则两线相交。
如图：
c）判断方法：
使用向量方法，判断（V1*V3）*（V2*V3）是否为负，为负则p1,p2在p3—p4的两侧，同理再判断p3,p4是否在p1—p2的两侧。
7）获取两点相交的交点，只有一个交点的才返回，多个交点或无交点的返回null
代码如下:
线类代码
publicclassLineDrawimplementsComparable<
LineDraw>
{
privatePointDrawp1;
privatePointDrawp2;
publicPointDrawgetP1（）{
returnp1;
}
publicPointDrawgetP2（）{
returnp2;
/**
*根据点p1,p2构建一个线段，并始终保持坐标较小的点为起始坐标，较大的点为终止坐标。
*@paramp1
*@paramp2
*@throwsException
*/
publicLineDraw（PointDrawp1,PointDrawp2）throwsException{
super（）;
if（p1!
=null&
&
p2!
=null）{
intc=（p2）;
if（c!
=0）{
if（c>
0）{//p1大于p2
=p2;
=p1;
}else{
}
}else{
thrownewException（"
线段起点不能与终点一致"
）;
}
}else{
thrownewNullPointerException（"
线段的点不能为空。
"
}
*检查两线段是否只有唯一一次相交（即非重叠）
*@paraml
*@return
publicbooleancheckOnly（LineDrawl）{
//即两线段相交（有重叠部分）且只有一个交点。
intk=（l）;
returnk==3||k==4;
*获取两线段是否相交类型,无相交返回-1。
<
br/>
*即判断另一线段的两点是否在本线段两边，及本线段的两点同时在另一线段两边<
*完全重叠返回:
1<
*部分重叠返回:
2<
*仅端点相交返回:
3<
*非端点相交返回:
4<
publicintgetIntersect（LineDrawl）{
if（l==null）{
参数不能为null"
intc=（l）;
//比较两线段的大小
if（c==0）{//两线完全重叠，返回true
return1;
LineDrawl1;
//较小的线段
LineDrawl2;
//较大的线段
if（c<
0）{
l1=this;
l2=l;
l1=l;
l2=this;
//判断L2的起点是否在l1的线段上，在则说明相交，再判断是否是部分重叠
if）{
//判断L2的终点是否在l1的直线上，在则说明重叠，否则判断是端点相交还是非端点相交
if）{
if//终点等于起点时，则为端点相交
return3;
return2;
//部分重叠（其实本次已包含全部重叠，但全部重叠前面已判断，所以本次仅有部分重叠）
if||//某个端点相等，则为端点相交，否则为非端点相交
return4;
//判断L2的终点是否在l1的线段上
//同样判断l2的起点是否在l1的直线上，在则说明重叠，否则判断端点相交还是非端点相交
return2;
if//由于l2线段大于l1线段，因此l2的终点不可能等于l1的起点
//非端点相交
//获取三个向量直线一段分别到三个点的向量
PointDrawv1=,;
PointDrawv2=,;
PointDrawv3=,;
//计算三个向量的叉积,
doublek1=（v2,v1）;
k1=k1*（v3,v1）;
//两点在线段的两边是，三向量的叉积为负（即两边向量的叉积正负不一致）
//获取另三个向量,另一条直线的一端分别到三个点的向量
v1=,;
v2=,;
v3=,;
doublek2=（v2,v1）;
k2=k2*（v3,v1）;
if（k1<
=0&
k2<
=0?
true:
false）{
return4;
return-1;
*获取两线段的交点,无交点则返回null<
*（斜率公式计算:
ax+bx+c=0）<
*仅端点相交，返回相交的端点,多个相交点返回null
*@paraml1
*@paraml2
publicstaticPointDrawgetIntersectPoint（LineDrawl1,LineDrawl2）{
//两线段只有一个交点
inti=（l2）;
if（i==3）{//仅端点相交，返回相交的端点
if||return;
if（i==4）{
doublea1,b1,c1,a2,b2,c2;
double[]par1=（）;
double[]par2=（）;
a1=par1[0];
b1=par1[1];
c1=par1[2];
a2=par2[0];
b2=par2[1];
c2=par2[2];
doublem=a1*b2-a2*b1;
if（m==0）{
returnnull;
doublex=（c2*b1-c1*b2）/m;
doubley=（c1*a2-c2*a1）/m;
returnnewPointDraw（x,y）;
returnnull;
*直线方程为ax+bx+c=0，计算直线方程的a,b,c
publicdouble[]getParam（）{
doublex1=doublex2=doubley1=doubley2=doublea1,b1,c1;
a1=y2-y1;
b1=x1-x2;
c1=（x2-x1）*y1-（y2-y1）*x1;
if（b1<
a1=a1*-1;
b1=b1*-1;
c1=c1*-1;
}elseif（b1==0&
a1<
a1=a1*-1;
returnnewdouble[]{a1,b1,c1};
*如果本线段的起点小于o线段起点，则本线段小于o线段。
*如果本线段的起点等于o线段起点，则大小关系由本线段的终点和o线段的终点决定。
*否则本线段大于o线段。
/*（non-Javadoc）
*@see*/
publicintcompareTo（LineDrawo）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
if（o==null）{
thrownewNullPointerException（）;
intc=if（c<
0）{//本线段起点小于o线段起点，则本线段小于o线段
return-1;
if（c==0）{//起点相等，判断终点大小
return
return1;
*判断点是否在线段的直线上
*@paramp
publicbooleanisOnStraightLine（PointDrawp）{
//获取线段的斜率
doublek=（）;
if（k==||k==）{//线段垂直
if//垂直时，X轴相等则在同一直线上
returntrue;
returnfalse;
if（k==0）{//线段水平，Y轴相等则在同一直线上
ifreturntrue;
returnfalse;
//有斜率的线段根据点斜公式判断
if（）//点在直线上
returntrue;
returnfalse;
*判断点p是否在线段上。
publicbooleanisOn（PointDrawp）{
//判断点是否在线段的直线上
if（p））{
if&
//点在线段终点与起点之间则在线段上
*获取线段的斜率。
无斜率时,X轴垂直时返回无穷大,X轴平行时为零。
publicdoublegetGradient（）{
return（）（））/（）（））;
}
*计算以线段l1构造的向量与l2线段构造的向量的叉积（外积）（由l1到l2线段）<
*外积为负则l1线段—>
l2线段是顺时针转动<
*外积为证则为逆时针转动<
*0则二者平行（方向相同）
publicstaticdoublemathCrossProduct（LineDrawl1,LineDrawl2）{
return（
（）,
（））;
*获取线段的向量
publicPointDrawgetVector（）{
return,;
}
点类代码
publicclassPointDrawimplementsComparable<
PointDraw>
privatedoublex;
privatedoubley;
*创建个默认坐标为0,0的点。
publicPointDraw（）{
this,;
publicPointDraw（doublex,doubley）{
=x;
=y;
publicdoublegetX（）{
returnx;
publicvoidsetX（doublex）{
publicdoublegetY（）{
returny;
publicvoidsetY（doubley）{
*根据两点获取两点的向量坐标
publicstaticPointDrawgetVector（PointDrawp1,PointDrawp2）{
doublex=doubley=returnnewPointDraw（x,y）;
*计算向量v1至v2的叉积（外积）
*@paramv1
*@paramv2
publicstaticdoublemathCrossProduct（PointDrawv1,PointDrawv2）{
return*}
@Override
publicbooleanequals（Objectobj）{
if（this==obj）
returntrue;
if（obj==null）
if（getClass（）!
=（））
return（（PointDraw）obj）==0;
*如果本点的X轴坐标大于o点的X轴坐标，则本点大于o点。
*如果本点的X轴坐标等于o点的X轴坐标，则大小关系由本点的Y轴坐标与o点的Y轴坐标的大小决定。
*否则本点小于o点。
publicintcompareTo（PointDrawo）{
if>
return1;
}elseif==&
>
{
=={
return0;
}else{
return-1;
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