兩條線段是否相交,計算交點公式。

A本身無限長,假設B也無限長,直接求得AB的交點座標,然後再判斷該座標是否在定長線段B的內部就可以了啊

    AB本身就是兩條直線,知道兩端點就可以知道其直線方程,B也是一樣,兩個方程聯立,
    得到一個座標,再看該座標是否在B的定義域內就可以啊
   
    A的兩點爲(x1,y1),(x2,y2)
    則A的直線方程爲l1:y-y1=(y2-y1)(x-x1)/(x2-x1)
    B的兩點爲(x3,y3),(x4,y4)
    則B的直線方程爲l2:y-y3=(y4-y3)(x-x3)/(x4-x3)
   
    聯立解出交點座標爲的橫座標爲:
    x=(k2x3-y3-k1x1+y1)/(k2-k1)
    其中k1=(y2-y1)/(x2-x1)
          k2=(y4-y3)/(x4-x3)   
    可以推導出來
    x = ((x2 - x1) * (x3 - x4) * (y3 - y1) -
            x3 * (x2 - x1) * (y3 - y4) + x1 * (y2 - y1) * (x3 - x4)) /
            ((y2 - y1) * (x3 - x4) - (x2 - x1) * (y3 - y4));

    同理也可以推導出y的值:

    y = ((y2 - y1) * (y3 - y4) * (x3 - x1) -
            y3 * (y2 - y1) * (x3 - x4) + y1 * (x2 - x1) * (y3 - y4)) /
            ((y2 - y1) * (y3 - y4) - (y2 - y1) * (x3 - x4));

 

    發現x和y的求解公式,結構相同,只要把x換成y下標不變,就是求解y值的公式,

原理部分來自 http://zhidao.baidu.com/question/191530048.html?push=ql

********************************************************************

下面附上java的實現,

前提是:a 線段1起點座標

            b 線段1終點座標

            c 線段2起點座標

            d 線段2終點座標

 

import java.awt.Point;

 

public class AlgorithmUtil {

    public static void main(String[] args) {
        AlgorithmUtil.GetIntersection(new Point(1, 2), new Point(1, 2),
                new Point(1, 2), new Point(1, 2));
        AlgorithmUtil.GetIntersection(new Point(1, 2), new Point(1, 2),
                new Point(1, 4), new Point(1, 4));
        AlgorithmUtil.GetIntersection(new Point(100, 1), new Point(100, 100),
                new Point(100, 101), new Point(100, 400));
        AlgorithmUtil.GetIntersection(new Point(5, 5), new Point(100, 100),
                new Point(100, 5), new Point(5, 100));
    }

    /**
     * 判斷兩條線是否相交 a 線段1起點座標 b 線段1終點座標 c 線段2起點座標 d 線段2終點座標 intersection 相交點座標
     * reutrn 是否相交: 0 : 兩線平行 -1 : 不平行且未相交 1 : 兩線相交
     */


    private static int GetIntersection(Point a, Point b, Point c, Point d) {
        Point intersection = new Point(0, 0);

        if (Math.abs(b.y - a.y) + Math.abs(b.x - a.x) + Math.abs(d.y - c.y)
                + Math.abs(d.x - c.x) == 0) {
            if ((c.x - a.x) + (c.y - a.y) == 0) {
                System.out.println("ABCD是同一個點!");
            } else {
                System.out.println("AB是一個點,CD是一個點,且AC不同!");
            }
            return 0;
        }

        if (Math.abs(b.y - a.y) + Math.abs(b.x - a.x) == 0) {
            if ((a.x - d.x) * (c.y - d.y) - (a.y - d.y) * (c.x - d.x) == 0) {
                System.out.println("A、B是一個點,且在CD線段上!");
            } else {
                System.out.println("A、B是一個點,且不在CD線段上!");
            }
            return 0;
        }
        if (Math.abs(d.y - c.y) + Math.abs(d.x - c.x) == 0) {
            if ((d.x - b.x) * (a.y - b.y) - (d.y - b.y) * (a.x - b.x) == 0) {
                System.out.println("C、D是一個點,且在AB線段上!");
            } else {
                System.out.println("C、D是一個點,且不在AB線段上!");
            }
            return 0;
        }

        if ((b.y - a.y) * (c.x - d.x) - (b.x - a.x) * (c.y - d.y) == 0) {
            System.out.println("線段平行,無交點!");
            return 0;
        }

        intersection.x = ((b.x - a.x) * (c.x - d.x) * (c.y - a.y) -
                c.x * (b.x - a.x) * (c.y - d.y) + a.x * (b.y - a.y) * (c.x - d.x)) /
                ((b.y - a.y) * (c.x - d.x) - (b.x - a.x) * (c.y - d.y));
        intersection.y = ((b.y - a.y) * (c.y - d.y) * (c.x - a.x) - c.y
                * (b.y - a.y) * (c.x - d.x) + a.y * (b.x - a.x) * (c.y - d.y))
                / ((b.x - a.x) * (c.y - d.y) - (b.y - a.y) * (c.x - d.x));

        if ((intersection.x - a.x) * (intersection.x - b.x) <= 0
                && (intersection.x - c.x) * (intersection.x - d.x) <= 0
                && (intersection.y - a.y) * (intersection.y - b.y) <= 0
                && (intersection.y - c.y) * (intersection.y - d.y) <= 0) {
           
            System.out.println("線段相交於點(" + intersection.x + "," + intersection.y + ")!");
            return 1; // '相交
        } else {
            System.out.println("線段相交於虛交點(" + intersection.x + "," + intersection.y + ")!");
            return -1; // '相交但不在線段上
        }
    }
}

 

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