| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 这个作业属于哪个课程 | 2020春季计算机学院软件工程(罗杰 任健) (北京航空航天大学 - 计算机学院) |
| 这个作业的要求在哪里 | 个人项目作业 |
| 我的教学班级 | 周三上午三四 |
| 这个项目的GitHub地址 | https://github.com/lucieningit/intersection |
| PSP2.1 | Personal Software Process Stages | 预估耗时（分钟） | 实际耗时（分钟） |
| Planning | 计划 | ||
| · Estimate | · 估计这个任务需要多少时间 | 10 | 20 |
| Development | 开发 | ||
| · Analysis | · 需求分析 (包括学习新技术) | 50 | 50 |
| · Design Spec | · 生成设计文档 | 10 | 10 |
| · Design Review | · 设计复审 (和同事审核设计文档) | 10 | 10 |
| · Coding Standard | · 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 10 | 10 |
| · Design | · 具体设计 | 50 | 40 |
| · Coding | · 具体编码 | 30 | 50 |
| · Code Review | · 代码复审 | 10 | 10 |
| · Test | · 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 30 | 20 |
| Reporting | 报告 | ||
| · Test Report | · 测试报告 | 30 | 20 |
| · Size Measurement | · 计算工作量 | 10 | 10 |
| · Postmortem & Process Improvement Plan | · 事后总结, 并提出过程改进计划 | 30 | 10 |
| 合计 | 280 | 260 |
三、设计思路
首先应该对输入进行处理。对于直线，考虑到有各种的直线，采用一般式来表示直线，利用两个点可以表示出一般式。两个直线的交点同样可以用数学推导求出，用一般式中的系数表示。那么这个程序有两个主要过程。第一，转换输入，得到可用的数据，即图形的存储。第二，是求解交点，这些可以用初中的知识解决。
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输入信息处理
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直线：由两点(x1, y1)、(x2, y2)，一般式ax+by+c=0
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a: y1-y2
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b: x2-x1
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c: x1y2-x2y1。
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交点求解
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直线与直线：ax+by+c=0，px+qy+r=0
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x: (br - cq)/(aq - bp)
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y: (-ar + cp)/(aq - bp)
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四、设计实现
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数据结构
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图形
需要三个参数和一个类型
struct Graph
{
char type;
int a;
int b;
int c;
};-
直线：ax+by+c=0
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全部图形
所设计算法为两两比较，因此存储所有图形，利用vector节省空间
vector<Graph> graphs; -
全部交点
交点不能重复，因此选择map和set的结构
map<double, set<double>> points
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函数
用到的函数关系如下图所示
main主要用于输入转换和判断，交点函数用来求解交点
五、性能分析
如下图所示
上图为1000直线交点测试，其中求交点的函数占大多资源，底层为set和tree的函数。
六、代码说明
主要有两个过程
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输入转换
利用两点求出参数
for (i = 0; i < gn; i++) {
Graph graph{};
cin >> graph.type;
//将输入转化为可用数据
if (graph.type == 'L') {
cin >> x1;
cin >> y1;
cin >> x2;
cin >> y2;
graph.a = y1 - y2;
graph.b = x2 - x1;
graph.c = x1 * y2 - x2 * y1;
}
for (j = 0; j < graphs.size(); j++) {
//判断是否有交点
if (graph.type == 'L' && graphs.at(j).type == 'L') {
if (graph.a*graphs.at(j).b != graphs.at(j).a*graph.b) {
//调用交点函数
line_line(graph, graphs.at(j));
}
}
}
graphs.push_back(graph);
} -
求交点
利用推导公式求交点，并在set中查重、存储
void line_line(Graph &g, Graph &f)
{
//根据公式求交点
const double x = (g.b*f.c - g.c*f.b) / (g.a*f.b - g.b*f.a);
const double y = (g.c*f.a - g.a*f.c) / (g.a*f.b - g.b*f.a);
//查重、存储
if (points.find(x) != points.end()) {
set<double> ys = points.at(x);
if (ys.find(y) == ys.end()) {
pn++;
ys.insert(y);
}
} else {
pn++;
set<double> ys;
ys.insert(y);
points.insert(Mypoints::value_type(x, ys));
}
}c
七、其他
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错误与警告
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unit
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