C++实现计算点到线段距离

C++实现计算点到线段距离

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

// 定义点和线段结构体
struct Point {
    double x, y;
};

struct LineSegment {
    Point p1, p2;
};

// 计算两点之间的距离
double distance(Point p1, Point p2) {
    return sqrt(pow(p2.x - p1.x, 2) + pow(p2.y - p1.y, 2));
}

// 计算点到线段的距离
double distanceToLineSegment(Point p, LineSegment l) {
    double len = distance(l.p1, l.p2);
    if (len == 0) { // 线段长度为0，即线段为点
        return distance(p, l.p1);
    }
    double r = ((p.x - l.p1.x) * (l.p2.x - l.p1.x) + (p.y - l.p1.y) * (l.p2.y - l.p1.y)) / pow(len, 2);
    if (r <= 0) { // 垂足在p1处
        return distance(p, l.p1);
    } else if (r >= 1) { // 垂足在p2处
        return distance(p, l.p2);
    } else { // 垂足在线段上
        Point foot = { l.p1.x + r * (l.p2.x - l.p1.x), l.p1.y + r * (l.p2.y - l.p1.y) };
        return distance(p, foot);
    }
}

int main() {
    Point p = { 2, 3 };
    LineSegment l = { { 0, 0 }, { 4, 4 } };

    double dist = distanceToLineSegment(p, l);

    cout << "Distance from point to line segment: " << dist << endl;

    return 0;
}

定义了两个结构体：Point表示一个点，LineSegment表示一个线段，由两个点p1和p2组成。

还定义了一个distance函数，它计算两点之间的距离。然后，定义了一个distanceToLineSegment函数，它接受一个点p和一个线段l作为参数，并计算点到线段的距离。

在distanceToLineSegment函数中，首先计算线段的长度len。如果线段长度为0，即线段为点，则直接计算点到该点的距离。否则，计算点到线段两个端点的连线的垂足在线段上的位置，即参数r。如果r小于等于0，则垂足在p1处；如果r大于等于1，则垂足在p2处；否则，垂足在线段上，计算垂足的坐标，并计算点到垂足的距离。

在main函数中，我们定义了一个点p和一个线段l，并计算了点到线段的距离。最后，打印出距离。