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📜  检查两个给定的圆圈是否彼此接触或相交(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:40:32.279000             🧑  作者: Mango

程序介绍

本程序用于检查两个给定的圆圈是否彼此接触或相交。

输入参数

本程序接受以下两个输入参数:

  • Circle 1:第一个圆圈的中心点坐标以及半径大小
  • Circle 2:第二个圆圈的中心点坐标以及半径大小

输入参数示例:

Circle 1 = (x1, y1, r1)
Circle 2 = (x2, y2, r2)

其中,x1、y1、r1、x2、y2、r2分别表示第一个圆圈的中心点横坐标、纵坐标、半径大小以及第二个圆圈的中心点横坐标、纵坐标、半径大小。

输出结果

本程序将输出以下两个值:

  • 接触或相交:如果两个圆圈接触或相交,则输出True,否则输出False
  • 重叠的面积:如果两个圆圈相交,则输出两个圆圈重叠的面积大小,否则输出0

输出结果示例:

Circle 1 and Circle 2 overlap: True
Overlap area: 4.908738521234052

其中,4.908738521234052表示两个圆圈重叠的面积大小。

实现思路

本程序实现思路如下:

  1. 计算两个圆心之间的距离,如果距离小于等于两个圆的半径之和,则说明两个圆接触或相交。
  2. 如果两个圆接触或相交,则计算出两个圆重叠的面积大小。
代码实现

下面是本程序的实现代码片段,使用Python语言编写:

import math

def check_circle_overlap(circle1, circle2):
    x1, y1, r1 = circle1
    x2, y2, r2 = circle2

    # Calculate the distance between two circles' centers
    distance = math.sqrt((x2 - x1) ** 2 + (y2 - y1) ** 2)

    # Check for overlap or contact
    if distance <= r1 + r2:
        # Calculate the overlap area
        a = r1 ** 2
        b = r2 ** 2
        c = distance ** 2
        alpha = math.acos((a + c - b) / (2 * r1 * distance))
        beta = math.acos((b + c - a) / (2 * r2 * distance))
        overlap_area = (r1 ** 2 * alpha) + (r2 ** 2 * beta) - (0.5 * math.sin(2 * alpha) * r1 ** 2) - (0.5 * math.sin(2 * beta) * r2 ** 2)
        return True, overlap_area
    else:
        return False, 0

代码中,check_circle_overlap函数接受两个圆圈作为输入参数,计算并返回两个圆圈是否接触或相交以及相交的面积大小。如果两个圆圈不接触或相交,则返回False和0。

总结

本程序使用Python语言实现检查两个给定的圆圈是否彼此接触或相交的功能。我们介绍了输入参数、输出结果、实现思路以及代码实现等方面的内容。程序具有较高可读性和可维护性,可以为圆形计算问题提供有效的解决方案。