1264: 祈雨（Java）
WUSTOJ 1264: 祈雨
Description
在持续了X天的干旱之后，ACM俱乐部决定由LCM去请求雨大师XH祈雨，CMS则准备工具收集雨水，由于ACM俱乐部中有一个逆天的存在，BobLee 他能够用意念用两条线段接水。具体操作如下
Input
存在多组输入数据
每组数据两行 （都是整数）
第一行 x1 y1 x2 y2 代表第一条线段的两个端点的坐标
第二行 x3 y3 x4 y4 代表第二条线段的两个端点的坐标
Output
输出BobLee能够接的雨水量 （输出保留两位小数）
Sample Input
0 1 1 0
1 0 2 1
0 1 2 1
1 0 1 2
Sample Output
1.00
0.00
题目分析
题目大意就是用两根线段摆出一个形状，计算最终能接到多少水。下面来看一下接不到水的情况有哪些：
- 当两条线段中至少有一条线段是水平的，那么肯定是接不到水的，结果为
0.00； - 当两条线段是平行的，也是接不到水的，结果为
0.00； - 当两条线段没有交点时，也是接不到水的，结果为
0.00。
当以上三种情况都排除后，说明两条线段有交点。以上只是最简单的排除。但实际上，还有两种情况也是接不到水的。如下图所示：
以上两幅图中，虽然这两条线段不水平而且相交，但是线段A将线段B完全挡住了，雨水都顺着线段A和线段B的右（左）上侧滑走了，根本无法积攒到他们中间的“漏斗”中。因此这种情况结果依然是0.00。
到这里了，只要自己细心一点，代码完全是可以写出来的。如果说上述情况都考虑到了。下面说一些细节问题：
- int型相除结果是不保留小数的，应该都知道。建议此题所有数据均用浮点型，虽然题目说的输入数据是整型的，但是用浮点型更稳妥；
- 有没有分母为零的情况，仔细检查一下；
- 计算面积过程中，计算某些点的坐标，公式有没有写错；
- 上面的最关键的那种接不到水的情况，判断错没错；
- 注意一些相等的地方有没有漏掉。
下面两组我自己的测试数据，算对的数据我就不提供了，毕竟每个人代码都不一样。（代码不同，以下数据仅供参考）
1 1 0 0
0 0 3 2
正确结果：0.25
测试小数，因为我之前用的是int型保存输入数据的，恰好代码中有的地方漏乘了1.0，结果就算成了0.00
1 1 0 0
-2 2 0 0
正确结果：1.00
我之前的代码算成了3.00，原因是一个if-else分支里面的代码错了
如果说你还是找不出来错误，那就只能用最不推荐的办法了——阅读下面这个长达200行的代码了。如有不清楚的地方，请讨论或留言告知本人，我会根据情况稍作修改。
代码
代码有点长，后期会整理代码，按方法讲解 。主要是细节问题。
无语了，我觉得下面代码不怎么好，然后准备重构一下。然鹅，完全重写了两遍，有的地方甚至还优化了，，，奈何（一直被模仿，从未被超越）居然硬生生出现在了我身上，，，后来写的我觉得很对的代码，提交一次没过，心凉了。你们就将就阅读下面这个“烂”（奇葩的是它AC了）代码吧。。。
PS:我自己都不想再看，乐意的话，不懂的地方就直接问我吧。。
另外，我还发现了这个代码有点问题，输入下面这组数据的时候
0 0 0 1
0 0 1 1
正确结果：0.50
但是我自己运行结果：0.00
然而提交代码是正确的。。。所以，OJ测试数据应该没有那种一条线段垂直，一条线段斜着的这种情况。
我已经不想改代码了，毕竟：一直被模仿，从未被超越QAQ
/**
* 用时：274ms
* @author wowpH
* @version A1.0
* @date 2019年4月13日 下午3:32:04
*/
import java.util.Scanner;
public class Main {
private Scanner sc;
// 输入数据，线段端点坐标
private double x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4;
private double area; // 面积，也就是接到的雨水
private double intersectionX, intersectionY; // 交点
public Main() {
sc = new Scanner(System.in);
while (sc.hasNext()) {
area = 0; // 初始化接到的雨水为0
input(); // 输入数据
// 两条线都不能水平
if (y1 != y2 && y3 != y4) {
// 两条线段不平行
if (false == parallel()) {
// 两条线段相交
if (intersect()) {
calculate(); // 计算面积
}
}
}
System.out.printf("%.2f\n", area); // 输出接到的雨水
}
sc.close();
}
private void input() {
x1 = sc.nextDouble();
y1 = sc.nextDouble();
x2 = sc.nextDouble();
y2 = sc.nextDouble();
x3 = sc.nextDouble();
y3 = sc.nextDouble();
x4 = sc.nextDouble();
y4 = sc.nextDouble();
}
/**
* @return 两条线段是否平行，是返回true，否返回false
*/
private boolean parallel() {
// 第一条线段垂直
if (x1 == x2) {
// 第二条线段也垂直
if (x3 == x4) {
return true; // 两条都垂直，平行
}
} else { // 第一条不垂直
// 第二条不垂直
if (x3 != x4) {
// 两条都不垂直，计算斜率
double k1, k2;
k1 = (y1 - y2) * 1.0 / (x1 - x2);
k2 = (y3 - y4) * 1.0 / (x3 - x4);
if (k1 == k2) {
return true; // 斜率相同，平行
}
}
}
return false; // 否则不平行
}
/**
* @return 两条线段是否相交，是返回true，否返回false
*/
private boolean intersect() {
double xa = x1 - x2;
double xb = x3 - x4;
double ya = y1 - y2;
double yb = y3 - y4;
double xya = x1 * y2;
double xyb = x2 * y1;
double xyc = x3 * y4;
double xyd = x4 * y3;
double molecule = (xa * (xyc - xyd) - xb * (xya - xyb));
double denominator = (xb * ya - xa * yb);
intersectionX = molecule / denominator; // 相交点x坐标
if (intersectionX < x1 && intersectionX < x2) {
return false; // 相交点X坐标超出第一条线段
} else if (intersectionX > x1 && intersectionX > x2) {
return false; // 相交点X坐标超出第一条线段
} else {
if (intersectionX < x3 && intersectionX < x4) {
return false; // 相交点X坐标超出第二条线段
} else if (intersectionX > x3 && intersectionX > x4) {
return false; // 相交点X坐标超出第二条线段
} else {
intersectionY = ya / xa * intersectionX + (xya - xyb) / xa;
return true;
}
}
}
private void calculate() {
// 分别表示比交点高的线段端点坐标
double pointAX, pointAY, pointBX, pointBY;
if(y1 > intersectionY) {
pointAX = x1;
pointAY = y1;
} else if(y2 > intersectionY) {
pointAX = x2;
pointAY = y2;
} else {
return;
}
if(y3 > intersectionY) {
pointBX = x3;
pointBY = y3;
} else if(y4 > intersectionY) {
pointBX = x4;
pointBY = y4;
} else {
return;
}
double temp;
if(pointAX == pointBX) {
return;
} else if(pointAX > pointBX) {
temp = pointAX;
pointAX = pointBX;
pointBX = temp;
temp = pointAY;
pointAY = pointBY;
pointBY = temp; // 注意别写错
}
double ka, kb;
ka = (pointAY - intersectionY) / (pointAX - intersectionX);
kb = (pointBY - intersectionY) / (pointBX - intersectionX);
if(ka < kb && kb < 0 || ka > 0 && ka < kb) {
return;
}
// 一定能接到雨水
double surfaceIntersectionX, surfaceIntersectionY; // 水面交点
double xa, ya, xya, xyb;
if(pointAY > pointBY) {
surfaceIntersectionY = pointBY;
xa = pointAX - intersectionX;
ya = pointAY - intersectionY;
xya = pointAX * intersectionY;
xyb = pointAY * intersectionX;
surfaceIntersectionX = surfaceIntersectionY * xa / ya - (xya - xyb) / ya;
area = (pointBX - surfaceIntersectionX) * (surfaceIntersectionY - intersectionY) / 2;
} else {
surfaceIntersectionY = pointAY;
xa = pointBX - intersectionX;
ya = pointBY - intersectionY;
xya = pointBX * intersectionY;
xyb = pointBY * intersectionX;
surfaceIntersectionX = surfaceIntersectionY * xa / ya - (xya - xyb) / ya;
area = (surfaceIntersectionX - pointAX) * (surfaceIntersectionY - intersectionY) / 2;
}
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
new Main();
}
}
写在最后：
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