java 线段到点的最短距离

Java线段到点的最短距离实现教程

简介

在本教程中，我将教会你如何使用Java编程语言实现计算线段到点的最短距离。我们将按照以下流程进行操作：

flowchart TD
    A(开始) --> B(输入线段和点的坐标)
    B --> C(计算线段的斜率和截距)
    C --> D(计算点到线段的距离)
    D --> E(输出最短距离)
    E --> F(结束)

输入线段和点的坐标

首先，我们需要获取线段和点的坐标信息。我们可以使用Java的Scanner类来实现这一步骤。

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        // 读取线段和点的坐标
        System.out.print("请输入线段的起点坐标(x1, y1): ");
        double x1 = scanner.nextDouble();
        double y1 = scanner.nextDouble();
        System.out.print("请输入线段的终点坐标(x2, y2): ");
        double x2 = scanner.nextDouble();
        double y2 = scanner.nextDouble();
        System.out.print("请输入点的坐标(x, y): ");
        double x = scanner.nextDouble();
        double y = scanner.nextDouble();

        // 关闭Scanner
        scanner.close();

        // TODO: 计算线段到点的最短距离
    }
}

在这段代码中，我们首先创建了一个Scanner对象来读取用户输入。然后，我们提示用户输入线段和点的坐标，并使用scanner.nextDouble()方法读取输入的浮点数值。最后，我们关闭Scanner对象。

计算线段的斜率和截距

接下来，我们需要计算线段的斜率和截距。我们可以使用以下公式来计算斜率和截距：

斜率 m = (y2 - y1) / (x2 - x1) 截距 b = y1 - m * x1

// 计算斜率和截距
double m = (y2 - y1) / (x2 - x1);
double b = y1 - m * x1;

在这段代码中，我们使用给定的坐标计算斜率m和截距b。

计算点到线段的距离

现在，我们需要计算点到线段的距离。我们可以使用以下公式来计算点到直线的距离：

点到直线的距离 d = |m * x - y + b| / sqrt(m^2 + 1)

// 计算点到线段的距离
double distance = Math.abs(m * x - y + b) / Math.sqrt(m * m + 1);

在这段代码中，我们使用给定的点坐标和线段的斜率和截距计算点到线段的距离。

输出最短距离

最后，我们需要将计算得到的最短距离输出给用户。

// 输出最短距离
System.out.println("线段到点的最短距离为: " + distance);

在这段代码中，我们使用System.out.println()方法将最短距离输出给用户。

完整代码示例

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        // 读取线段和点的坐标
        System.out.print("请输入线段的起点坐标(x1, y1): ");
        double x1 = scanner.nextDouble();
        double y1 = scanner.nextDouble();
        System.out.print("请输入线段的终点坐标(x2, y2): ");
        double x2 = scanner.nextDouble();
        double y2 = scanner.nextDouble();
        System.out.print("请输入点的坐标(x, y): ");
        double x = scanner.nextDouble();
        double y = scanner.nextDouble();

        // 关闭Scanner
        scanner.close();

        // 计算斜率和截距
        double m = (y2 - y1) / (x2 - x1);
        double b = y1 - m * x1;

        // 计算点到线段的距离