【题目】设计平面坐标点类,计算两点之间距离、到原点距离、关于坐标轴和原点的对称点等
enum SymmetricStyle { axisx,axisy,point};//分别表示按x轴, y轴, 原点对称 class CPoint {private: double x; // 横坐标 double y; // 纵坐标 public: CPoint(double xx=0,double yy=0); double Distance(CPoint p) const; // 两点之间的距离(一点是当前点,另一点为参数p) double Distance0() const; // 到原点的距离 CPoint SymmetricAxis(SymmetricStyle style) const; // 返回对称点 void input(); //以x,y 形式输入坐标点 void output(); //以(x,y) 形式输出坐标点 };
【分析】本题中引入的新内容包括:(1)对象作函数的参数:double Distance(CPoint p) const,同时,这个函数是常成员函数;(2)函数的返回值类型不是简单类型,而是类:CPoint SymmetricAxis(SymmetricStyle style) const,使用枚举类型可能对一些同学而言也并熟悉。
【讲解视频】
【参考解答】
#include "iostream" #include "Cmath" using namespace std; enum SymmetricStyle { axisx,axisy,point};//分别表示按x轴, y轴, 原点对称 class CPoint { private: double x; // 横坐标 double y; // 纵坐标 public: CPoint(double xx=0,double yy=0); double Distance(CPoint p) const; // 两点之间的距离 double Distance0() const; // 到原点的距离 CPoint SymmetricAxis(SymmetricStyle style) const; // 返回对称点 void input(); //以x,y 形式输入坐标点 void output(); //以(x,y) 形式输出坐标点 }; CPoint::CPoint(double xx,double yy) { x=xx; y=yy; } // 输入坐标点 void CPoint::input() { char ch; cout<<"请输入坐标点(格式x,y ):"; while(1) { cin>>x>>ch>>y; if (ch==',') break; cout<<"输入的数据格式不符合规范,请重新输入\n"; } } // 输出坐标点 void CPoint::output() { cout<<"("<<x<<", "<<y<<")"<<endl; } // 求两点之间的距离 double CPoint::Distance(CPoint p) const { double d; d=sqrt((p.x-x)*(p.x-x)+(p.y-y)*(p.y-y));//将(p.x-x)更改为(p.x-this->x)可以更便于理解,d是当前点*this和参数给出的点p间的距离 return d; } // 求点到原点的距离 double CPoint::Distance0() const { double d; d=sqrt(x*x+y*y); return d; } // 求对称点 CPoint CPoint::SymmetricAxis(SymmetricStyle style) const { CPoint p(this->x,this->y);//用复制构造函数时,写作p(*this) switch(style) { case axisx: p.y=-y; break; case axisy: p.x=-x; break; case point: p.x=-x;p.y=-y; } return p; } void main( ) { double distance; CPoint p1,p2,p; cout<<"第1个点p1,"; p1.input(); cout<<"第2个点p2,"; p2.input(); distance=p1.Distance(p2); cout<<"两点的距离为:"<<distance<<endl; distance=p1.Distance0(); cout<<"p1到原点的距离为:"<<distance<<endl; p=p1.SymmetricAxis(axisx); cout<<"p1关于x轴的对称点为:"; p.output(); p=p1.SymmetricAxis(axisy); cout<<"p1关于y轴的对称点为:"; p.output(); p=p1.SymmetricAxis(point); cout<<"p1关于原点的对称点为:"; p.output(); system("pause"); }
对比第46行开始的CPoint::Distance(CPoint p)函数定义理解下面的内容。
【要点理解】
有同学提出能不能在参数中给出两点,求这两点间的距离?当然可以。看下面的例子
#include <iostream> #include <Cmath> using namespace std; enum SymmetricStyle { axisx,axisy,point};//分别表示按x轴, y轴, 原点对称 class CPoint { private: double x; // 横坐标 double y; // 纵坐标 public: CPoint(double xx=0,double yy=0):x(xx),y(yy){}; double getX(){return x;} double getY(){return y;} }; double distance(CPoint p1,CPoint p2) { double d; d=sqrt((p1.getX()-p2.getX())*(p1.getX()-p2.getX())+(p1.getY()-p2.getY())*(p1.getY()-p2.getY())); return d; } void main( ) { double d; CPoint p1(2,3),p2(-5,1); d=distance(p1,p2); cout<<"两点的距离为:"<<d<<endl; system("pause"); }
【讨论】这里涉及到两种对求距离的处理方法
方法1:用类的成员函数实现
成员函数的定义
// 求两点之间的距离 double CPoint::Distance(CPoint p) const { double d; d=sqrt((p.x-x)*(p.x-x)+(p.y-y)*(p.y-y));//将(p.x-x)更改为(p.x-this->x)可以更便于理解,d是当前点*this和参数给出的点p间的距离 return d; }调用成员函数求距离:
double d; CPoint p1(2,3),p2(-5,1); d=p1.distance(p2); //或d=p2.distance(p1);方法2:用一般函数实现
double distance(CPoint p1,CPoint p2)//注意:这不是类的成员函数 { double d; d=sqrt((p1.getX()-p2.getX())*(p1.getX()-p2.getX())+(p1.getY()-p2.getY())*(p1.getY()-p2.getY())); return d; }调用函数求距离:
double d; CPoint p1(2,3),p2(-5,1); d=distance(p1,p2);(1)在方法1中函数调用d=p1.distance(p2);是典型的面向对象思维,求距离distance是对象p1的行为,是p1的功能,是p1求对p2的距离,p1是这个动作的发起者,p2为这个动作提供数据;方法2是面向过程的思维,在main()函数中,由main()作主求距离,求的是p1和p2距离,p1和p2地位平等。
(2)在方法1中,p1的数据成员x和y在类的成员函数中可以直接使用,也可以用this->x和this->y访问,这是内部事务;而在方法2中,已经不是类的地盘所在,p1.x、p1.y不能访问对象中的私有成员,需要定义访问私有成员的接口getX()和getY(),才能得到对象中x和y的值,信息隐藏在此发威。