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C# 判断两条直线距离

Updated: at 08:22,Created: at 06:38

本文告诉大家获得两条一般式直线距离。

一般式的意思就是

$$ Ax+By+C=0 $$

如果有两个直线

$$ A_1x+B_1y+C_1=0 \ A_2x+B_2y+C_2=0 $$

如何判断两条直线的距离?

如果需要判断两条直线的距离,首先两条直线需要是平行

判断一般式直线平行的方法

$$ A_1B_2-A_2B_1 \approx 0 $$

如果两条直线符合上面公式,可以认为两条直线平行。

对于一般的两条直线,获得距离的公式

$$ d= \frac{ \left| C_1-C_2 \right|}{\sqrt{A^2+B^2}} $$

但是因为两个直线一般式的 AB 是不相等的,所以需要把两个直线转换相同的 AB

$$ A_1x+B_1y+C_1=0 \ A_2x\frac{A_1}{A_2}+B_2y\frac{A_1}{A_2}+C_2\frac{A_1}{A_2}=0 \ A_1x+B_1y+C_2\frac{A_1}{A_2}=0 $$

这时的距离公式是

$$ d= \frac{ \left| C_1-C_2\frac{A_1}{A_2}\right|}{\sqrt{A_1^2+B_1^2}} $$

但是存在 A 或 B 是 0 ,所以就不能直接使用上面的距离

如果$a=0 ,b \neq 0$ 那么需要修改直线公式

$$ B_1y+C_1=0 \ B_1y+C_2\frac{B_1}{B_2}=0 $$

这时距离公式

$$ d= \frac{ \left| C_1-C_2\frac{B_1}{B_2}\right|}{B_1} $$

如果$a\neq0 ,b = 0$ 那么需要修改直线公式

$$ A_1x+C_1=0 \ A_1x+C_2\frac{A_1}{A_2}=0 $$

这时距离公式

$$ d= \frac{ \left| C_1-C_2\frac{A_1}{A_2}\right|}{A_1} $$

因为我是在编程,我可以拿到距离平方,这样可以减少开方,我把上面的公式写为代码,代码是C#不过大家可以把他使用其他语言

/// <summary>
/// 获得两条直线的距离,传入的直线已经是判断平行
/// </summary>
/// <param name="otherLine"></param>
/// <returns></returns>
public double? GetDistanceWithLineSquare(LineEquation otherLine)
{
var aIsZero = A.IsZero();
var bIsZero = B.IsZero();
//D=|C1-C2|/sqrt(A^2+B^2)
// A 是 0 ,但是 B 不是 0
if (aIsZero && !bIsZero)
{
//B1Y+C1=0 B1Y+B1/B2*C2=0
return Math.Abs(C - B / otherLine.B * otherLine.C) / B*B;
}
if (!aIsZero && bIsZero)
{
//A1X+C1=0 A1X+A1/A2*C2=0
return Math.Abs(C - A / otherLine.A * otherLine.C) / A*A;
}
if (!aIsZero && !bIsZero)
{
return Math.Abs(C - A / otherLine.A * otherLine.C) / (A * A + B * B);
}
if (aIsZero && bIsZero)
{
return default(double?);
}
return default(double?);
}

上面代码的 A.IsZero() 就是判断 A 是不是为 0 ,在 C# 很难判断 double 是不是为 0 所以需要这个方法


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原文链接: http://blog.lindexi.com/post/C-%E5%88%A4%E6%96%AD%E4%B8%A4%E6%9D%A1%E7%9B%B4%E7%BA%BF%E8%B7%9D%E7%A6%BB

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