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C++编程:实现矩形类,仅储存四个顶点信息
2023-06-22 03:54:33 深夜i     --     --
C++ programming rectangle class vertex information four vertices

矩形是我们日常生活中非常常见的一种图形,它由四个顶点组成,既可以视作一种二维图形,又可以视作一个平面。如何用C++语言实现一个矩形类,仅储存四个顶点信息呢?

首先,我们需要定义一个矩形类,来表示矩形这种图形。在这个类中,我们需要定义矩形的几个属性,比如矩形的左上角坐标、右上角坐标、左下角坐标、右下角坐标等等。为了方便起见,我们可以将这些属性定义为一个结构体,如下所示:


struct Point

  float x;

  float y;

;

struct Rectangle

  Point topLeft;

  Point topRight;

  Point bottomLeft;

  Point bottomRight;

;

在上面的代码中,我们定义了一个Point结构体,来表示一个点的坐标,然后定义了一个Rectangle结构体,来表示一个矩形的四个顶点坐标。这样,我们就可以通过一个Rectangle对象来表示一个矩形了。

接下来,我们需要实现一些基本的操作函数,比如计算矩形的面积、周长、判断一个点是否在矩形内等等。这些操作函数可以定义为Rectangle类的成员函数,也可以定义为全局函数。下面是一些示例代码:


class Rectangle {

public:

  Point topLeft;

  Point topRight;

  Point bottomLeft;

  Point bottomRight;

  float getWidth()

    return topRight.x - topLeft.x;

  

  float getHeight()

    return bottomLeft.y - topLeft.y;

  

  float getArea() {

    return getWidth() * getHeight();

  }

  float getPerimeter() {

    return 2 * (getWidth() + getHeight());

  }

  bool contains(Point p)

    return p.x >= topLeft.x && p.y >= topLeft.y &&

        p.x <= topRight.x && p.y >= topRight.y &&

        p.x >= bottomLeft.x && p.y <= bottomLeft.y &&

        p.x <= bottomRight.x && p.y <= bottomRight.y;

  

};

在上面的代码中,我们定义了一些基本的操作函数,比如getWidth、getHeight、getArea、getPerimeter和contains,用来计算矩形的宽度、高度、面积、周长以及检查一个点是否在矩形内部。这些函数都非常简单,只需要利用矩形的四个顶点坐标进行计算即可。

最后,我们需要编写一些测试代码,来验证我们的Rectangle类是否正常工作。下面是一些示例代码:


int main() {

  Point tl = 0;

  Point tr = 10;

  Point bl = 0;

  Point br = 10;

  Rectangle rect = br;

  // 测试矩形面积和周长

  assert(rect.getArea() == 50);

  assert(rect.getPerimeter() == 30);

  // 测试点是否在矩形内部

  assert(rect.contains(1) == true);

  assert(rect.contains( 1) == false);

  assert(rect.contains( 1) == false);

  assert(rect.contains( 6) == false);

  assert(rect.contains(1) == true);

  return 0;

}

在上面的代码中,我们定义了一个矩形对象rect,然后对其进行了一些测试,比如测试矩形的面积和周长,测试一个点是否在矩形内部等等。

综上所述,我们可以用C++语言很容易地实现一个矩形类,用来仅储存四个顶点信息。这种类的实现非常简单,只需要定义一个结构体来表示矩形顶点坐标,再定义一些基本的操作函数,就可以很方便地对矩形对象进行操作了。

  
  
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