C++ Hình Họa Không Gian: C++ Triangle

Hi, chào mừng các bạn trở lại với chủ đề C++ Hình họa không gian.

Bài trước chúng ta đã biết cách xây dựng lớp rect.

Hôm nay chúng ta sẽ học cách xây dựng lớp triangle

1. Lý thuyết cơ bản.

a. Tính chất của triangle

1 đối tương hình học được kết hợp bởi 3 điểm không thẳng hàng, thì được gọi là 1 tam giác.

– Do đó Triangle luôn có 3 điểm

b. Các hàm xử lý cơ bản của Triangle.

– Hàm khởi tạo: khởi tạo ban đầu giá trị các điểm.

– Hàm hủy.

– Hàm sét giá trị các điểm.

– Hàm lấy mảng chứa list các điểm.

– Hàm tính diện tích của Triangle

– Hàm tính chu vi của Triangle.

– Hàm tính ra điểm trọng tâm của Triangle

– Hàm tính ra các góc của triangle.

– Check tam loại tam giác: tam giác thường, cân, vuông, vuông cân, đều.

– Hàm check một điểm nằm bên trong của tam giác hay bên ngoài tam giác, hay trên cạnh của tam giác.

Và các hàm khác các bạn có thể nghĩ ra.

2. Code thực hành.

File Header

#include <vector>
#include "TPoint2D.h"
#include "TLine.h"

class TTriangle
{
public:
    TTriangle();
    TTriangle(TPoint2D p1, TPoint2D p2, TPoint2D p3);
    ~TTriangle();
    void ChangePoint(TPoint2D& p, int index);
    void SetPoint(TPoint2D* p);
    TPoint2D* GetPoint(int& nSize);
    std::vector<TPoint2D> GetPointList();
    float GetArea();
    float GetPerimiter();
    TPoint2D GetCenterPt();
    
    // Condition: z = 0 (2D)
    // return = -1 => No Define
    // return = 0 => inside
    // return = 1 => in edge
    // return = 2 => outside
    int CheckRelPoint(const TPoint2D& p);
    
    // 0: Normal triangle
    // 1: Isosceles triangle
    // 2: Equilateral triangle
    // 3: Right triangle
    // 4: Right angled triangle

    int CheckType();
private:
    TPoint2D m_points[3];
};

File Cpp

#include "TTriangle.h"

TTriangle::TTriangle()
{
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        m_points[i] = TPoint2D(0.0, 0.0);
    }
}

TTriangle::TTriangle(TPoint2D p1, TPoint2D p2, TPoint2D p3)
{
    m_points[0] = p1;
    m_points[1] = p2;
    m_points[2] = p3;
}

TTriangle::~TTriangle()
{

}
void TTriangle::ChangePoint(TPoint2D& p, int index)
{
    if (index >= 0 && index < 3)
    {
        m_points[index] = p;
    }
}

void TTriangle::SetPoint(TPoint2D* p)
{
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        m_points[i] = *(p + i);
    }
}

TPoint2D* TTriangle::GetPoint(int& nSize)
{
    nSize = 3;
    return &m_points[0];
}

std::vector<TPoint2D> TTriangle::GetPointList()
{
    std::vector<TPoint2D> ptList;
    ptList.push_back(m_points[0]);
    ptList.push_back(m_points[1]);
    ptList.push_back(m_points[2]);

    return ptList;
}

float TTriangle::GetArea()
{
    float da = m_points[0].GetDistance(m_points[1]);
    float db = m_points[1].GetDistance(m_points[2]);
    float dc = m_points[2].GetDistance(m_points[0]);
    float s = (da + db + dc) / 2;

    float area = sqrt(s*(s - da)*(s - db)*(s - dc));

    return area;
}

float TTriangle::GetPerimiter()
{
    float d1 = m_points[0].GetDistance(m_points[1]);
    float d2 = m_points[1].GetDistance(m_points[2]);
    float d3 = m_points[2].GetDistance(m_points[0]);
    float c = d1 + d2 + d3;
    return c;
}

TPoint2D TTriangle::GetCenterPt()
{
    float centerX = (m_points[0].x_ + m_points[1].x_ + m_points[2].x_) / 3;
    float centerY = (m_points[0].y_ + m_points[1].y_ + m_points[2].y_) / 3;

    TPoint2D centPT(centerX, centerY);
    return centPT;
}

int TTriangle::CheckRelPoint(const TPoint2D& p)
{
    bool iret = -1;
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        int j = (i + 1) % 4;
        TLine2D line = TLine2D(m_points[i], m_points[j]);
        int ret = line.CheckRelPoint(p);
        if (ret == 0)
        {
            iret = 1; // in line
            return iret;
        }
    }

    TTriangle* tr1 = new TTriangle(m_points[0], m_points[1], p);
    TTriangle* tr2 = new TTriangle(m_points[1], m_points[2], p);
    TTriangle* tr3 = new TTriangle(m_points[2], m_points[0], p);

    float st1 = tr1->GetArea();
    float st2 = tr2->GetArea();
    float st3 = tr3->GetArea();

    float sArea = GetArea();

    if (fabs((st1 + st2 + st3) - sArea) < TEXP_4)
    {
        return 0; // inside
    }
    else
    {
        return 2; // outside
    }

    delete tr1;
    delete tr2;
    delete tr3;

    return -1;
}

int TTriangle::CheckType()
{
    float da = m_points[0].GetDistance(m_points[1]);
    float db = m_points[1].GetDistance(m_points[2]);
    float dc = m_points[2].GetDistance(m_points[0]);

    if (fabs(da - db) <= TEXP_4 && fabs(db - dc) <= TEXP_4)
    {
        return 2;
    }

    int isosceles_triangle = 0;
    if (fabs(da - db) <= TEXP_4 && fabs(da - dc) > TEXP_4)
    {
        isosceles_triangle = 1;
    }

    if (fabs(db - dc) <= TEXP_4 && fabs(db - da) > TEXP_4)
    {
        isosceles_triangle = 1;
    }

    if (fabs(dc - da) <= TEXP_4 && fabs(dc - db) > TEXP_4)
    {
        isosceles_triangle = 1;
    }

    int right_triangle = 0;
    if (da*da == db*db + dc*dc ||
        db*db == da*da + dc*dc ||
        dc*dc == da*da + db*db)
    {
        right_triangle = 1;
    }

    if (right_triangle == 1 && isosceles_triangle == 1)
    {
        return 4;
    }
    else if (right_triangle == 1 && isosceles_triangle == 0) 
    {
        return 3;
    }
    else if (right_triangle == 0 && isosceles_triangle == 1)
    {
        return 1;
    }

    return 0;
}

Và đó là cách để chúng ta có thể mô hình hóa một đối tượng hình học tam giác.