c ++从大数组中读取3D坐标并计算它们之间的距离答案

【问题标题】：c++ Reading 3D coordinates from a large array and calculating the distance between themc ++从大数组中读取3D坐标并计算它们之间的距离
【发布时间】：2018-03-12 13:33:24
【问题描述】：

我有一个任务，因为我真的很挣扎：

编写一个程序，将input-week6-ad-q3.txt（200个点的3D坐标）读入数组，报告如下 1.point1与其他点的距离（考虑第1个坐标是point1，第2个point2,,,.） 2.离点1最近的点和点1到最近点的距离。

我尝试过启动它，但目前无法获取坐标，我什至不知道从哪里开始寻找最近的点。任何帮助将非常感激。

这是我目前所得到的：

#include <iostream>
#include <fstream>

using namespace std;

const int MAX = 200;
typedef double x_coord[MAX];
typedef double y_coord[MAX];
typedef double z_coord[MAX];

int main()
{
    x_coord x;
    y_coord y;
    z_coord z;
    int count;
    ifstream in_stream;

    in_stream.open("input-week6-ad-q4-2.txt");
    in_stream.get(x, y, z);
    for (count = 0; count < MAX; count++)
    {
        x[count] = x;
        in_stream.get(x);

        y[count] = y;
        in_stream.get(y);

        z[count] = z;
        in_stream.get(z);
    }
    in_stream.close();

    system("pause");
    return 0;
}

输入文件的点布局如下：

Coordinates of many points  
   x        y         z
-0.06325 0.0359793 0.0420873 
-0.06275 0.0360343 0.0425949 
-0.0645 0.0365101 0.0404362

等等。

【问题讨论】：

不要将“寻找最近点”视为编程问题。把它想象成一道数学题。一旦你在纸上得到了解决方案，你就可以开始尝试编码了
提示——最快的方法不是比较距离；但距离平方！
get() 返回单个字符，这不是您想要的。 in_stream >> x[count]; 会有所改进。
我建议使用结构的集合（向量或数组）。你可以调用结构Point3d。通常结构数组比并行数组更好（考虑同步问题）。此外，处理器可以将结构的元素加载到缓存行中，这比 3 个数组更容易。

标签： c++ arrays stream

【解决方案1】：

回答你问题的第二部分，通常二维空间中点之间的距离称为Euclidean distance。

【讨论】：

【解决方案2】：

我们将在这里用一块石头杀死两只鸟。

首先为该点创建一个结构：

struct Point3d
{
  double x, y, z;
};

接下来，重载operator>> 以读取点值：

struct Point3d
{
  double x, y, z;
  friend std::istream& operator>>(std::istream& input, Point3d& p);
};
std::istream& operator>>(std::istream& input, Point3d& p)
{
  input >> p.x >> p.y >> p.z;
  return input;
}

接下来，使用std::vector创建一个数据库：
typedef std::vector Database_Type; Database_Type 数据库；

输入循环来了：

std::string text_line;
// Ignore the header lines
std::getline(my_data, text_line);
std::getline(my_data, text_line);
Point3d p;
while (my_data >> p)
{
  database.push_back(p);
}

您可以在结构中插入距离函数：

struct Point3d
{
  //...
  double distance(const Point3d& p) const;
};
double
Point3d::
distance(const Point3d& p) const
{
  const double x_diff_squared = (x - p.x) * (x - p.x);
  const double y_diff_squared = (y - p.y) * (y - p.y);
  const double z_diff_squared = (z - p.z) * (z - p.z);
  return sqrt(x_diff_squared + y_diff_squared + z_diff_squared);
}

上述方法将允许您执行以下操作：

const double distance_p1_p2 = database[0].distance(database[1]);

编辑 1：独立距离函数
或者，您可以制作一个独立的距离函数：

double Distance(const Point3d& p1, const Point3d& p2)
{
      const double x_diff_squared = (p1.x - p2.x) * (p1.x - p2.x);
      const double y_diff_squared = (p1.y - p2.y) * (p1.y - p2.y);
      const double z_diff_squared = (p1.z - p2.z) * (p1.z - p2.z);
      return sqrt(x_diff_squared + y_diff_squared + z_diff_squared);
}

应用为：

const distance_p1_p2 = Distance(database[0], database[1]);

【讨论】：