计算 3D 中两点之间的距离

Question

我的任务是创建主类，在其中我将任意点的值初始化为 (0,0,0)，并且能够单独访问和改变所有三个值 (x,y,z)。为此，我使用了 getter 和 setter。我的下一个任务是在我的主类（我称之为“distanceTo”）中创建一个计算两点之间距离的方法。

如何创建方法“distanceTo”，通过获取 x、y、z 坐标来计算两点之间的距离？我假设我的答案与sqrt((x1-x2)^2+(y1-y2)^2+(z1-z2)^2) 有关，但如果我的点在我的第二个测试点课程之前没有定义，我不知道如何在我的主课程的方法中编写它

到目前为止，我只有两点，但我正在寻找更一般的答案（这样，如果我创建了三个点，p1 p2 和 p3，我可以计算 p1 和 p2 之间的距离或 p2 和 p3 之间的距离或者p1和p3之间的距离。

我的主要课程：

package divingrightin;

public class Point3d {

    private double xCoord;
    private double yCoord;
    private double zCoord;


    public Point3d(double x, double y, double z){
        xCoord = x;
        yCoord = y;
        zCoord = z;
    }

    public Point3d(){
        this (0,0,0);
    }

    public double getxCoord() {
        return xCoord;
    }
    public void setxCoord(double xCoord) {
        this.xCoord = xCoord;
    }
    public double getyCoord() {
        return yCoord;
    }
    public void setyCoord(double yCoord) {
        this.yCoord = yCoord;
    }
    public double getzCoord() {
        return zCoord;
    }
    public void setzCoord(double zCoord) {
        this.zCoord = zCoord;
    }

    //public double distanceTo(double xCoord, double yCoord, double zCoord ){


    }

我的班级有测试点： 包潜水权;

public class TestPoints {

    public static void main(String[] args) {

        Point3d firstPoint = new Point3d();

        firstPoint.setxCoord(2.2);
        firstPoint.setyCoord(1);
        firstPoint.setzCoord(5);

        //System.out.println(firstPoint.getxCoord());

        Point3d secondPoint = new Point3d();

        secondPoint.setxCoord(3.5);
        secondPoint.setyCoord(22);
        secondPoint.setzCoord(20);

    }

}

Answer 1

只需使用 getter

float distance = Math.sqrt(Math.pow(secondPoint.getXCoord() - firstPoint.getXCoord()), 2) + ...)

Answer 2

public double distanceTo(Point3d other) {
    return Math.sqrt(Math.pow(this.xCoord-other.getxCoord(), 2)
            + Math.pow(this.yCoord-other.getyCoord(), 2)
            + Math.pow(this.zCoord-other.getzCoord(), 2));
}

将此添加到您的 Point3d 类中。当你需要在 TestPoints 类中计算距离时，你可以这样做

double distance = firstPoint.distanceTo(secondPoint);

Answer 3

两个想法。

添加一个：

public double distanceTo(Point3d otherPoint) {
   // return distance by using this.getxCoord(), this.getyCoord(), etc.
   // and otherPoint.getxCoord(), otherPoint.getyCoord()
}

Point3d 类的方法。 然后，在您的 main 方法结束时，您可以：

System.out.println(firstPoint.distanceTo(secondPoint));
System.out.println(tenthPoint.distanceTo(ninthPoint));

或者，将静态方法添加到您的主 TestPoints 类：

public static double distanceBetween(Point3d point1, Point3d point2) {
   // return distance by using point1.getxCoord(), etc. and point2.getxCoord()
}

然后，在您的 main 方法结束时，您可以这样做：

System.out.println(distanceBetween(firstPoint, secondPoint));
System.out.println(distanceBetween(tenthPoint, ninthPoint));

Answer 4

根据您想要实现的目标，您有两种可能的方法。

您可以将“distanceTo”方法放在 Point3D 类中：

public class Point3d {
  ...
  public double distanceTo(Point3d ) {
    return Math.sqrt( Math.pow(this.x - that.x, 2) + Math.pow(this.y - that.y, 2) + Math.pow(this.z - that.z, 2));
}

在这种情况下，您始终使用第一个点作为第一个参数，并将任何其他点作为您要计算距离的点。

或者，您可以有一个通用的 distanceTo 方法，它存在于某个地方（例如在您的 Program 类中，您有您的 main 方法），它需要两个点并计算它们之间的距离：

public class Program {
  static public void main(String[] args) {}
  public double distanceTo(Point3d p1, Point3d p2) {
    return Math.sqrt( Math.pow(p1.x - p2.x, 2) + Math.pow(p1.y - p2.y, 2) + Math.pow(p1.z - p2.z, 2));
  }
}

哪个更好？取决于您在常见情况下如何使用它们:)

Answer 5

正如@Dude 在 cmets 中指出的，你应该写一个方法：

public double distanceTo(Point3d p) {
    return Math.sqrt(Math.pow(x - p.getxCoord(), 2) + Math.pow(y - p.getyCoord(), 2) + Math.pow(z - p.getzCoord(), 2));
}

那么如果你想得到两点之间的距离，你只需调用：

myPoint.distanceTo(myOtherPoint);
//or if you want to get the distance to some x, y, z coords
myPoint.distanceTo(new Point3d(x,y,z);

您甚至可以将方法设为静态并给它 2 分进行比较：

public static double getDistance(Point3d p1, Point3d p2) {
    return Math.sqrt(Math.pow(p1.getxCoord() - p2.getxCoord(), 2) + ...
}

附：我的第一个答案:)