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LeetCode 面试题 16.03. 交点

article 2024/11/17 1:57:42

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一、题目
二、C# 题解

一、题目

给定两条线段（表示为起点 start = {X1, Y1} 和终点 end = {X2, Y2}），如果它们有交点，请计算其交点，没有交点则返回空值。

要求浮点型误差不超过 10^-6。若有多个交点（线段重叠）则返回 X 值最小的点，X 坐标相同则返回 Y 值最小的点。

示例 1：

输入：
line1 = {0, 0}, {1, 0}
line2 = {1, 1}, {0, -1}
输出： {0.5, 0}

示例 2：

输入：
line1 = {0, 0}, {3, 3}
line2 = {1, 1}, {2, 2}
输出： {1, 1}

示例 3：

输入：
line1 = {0, 0}, {1, 1}
line2 = {1, 0}, {2, 1}
输出： {}，两条线段没有交点

提示：

坐标绝对值不会超过 2^7
输入的坐标均是有效的二维坐标

点击此处跳转题目。

二、C# 题解

这题写的心累，参考了 LeetCode 官方解法，代码如下：

public class Solution {
    public double[] Intersection(int[] start1, int[] end1, int[] start2, int[] end2) {
        int       xa  = start1[0], xb = end1[0], xc = start2[0], xd = end2[0];
        int       ya  = start1[1], yb = end1[1], yc = start2[1], yd = end2[1];
        double[] ans = { };

        if ((xa - xb) * (yc - yd) != (ya - yb) * (xc - xd)) { // 不平行
            int    r = (xd - xc) * (yb - ya) - (yd - yc) * (xb - xa);
            int    p = (xc - xa) * (yd - yc) - (yc - ya) * (xd - xc);
            int    q = (xa - xc) * (yb - ya) - (ya - yc) * (xb - xa);
            double m = p * -1.0 / r, n = q * 1.0 / r;
            if (0 <= m && m <= 1 && 0 <= n && n <= 1) 
                ans = new[] { xa + (xb - xa) * m, ya + (yb - ya) * m };
            
        }
        else if ((xa - xb) * (yc - ya) == (ya - yb) * (xc - xa)) { // 平行且在一条直线上
            Operation(xa, ya, xc, yc, xd, yd, ref ans);
            Operation(xb, yb, xc, yc, xd, yd, ref ans);
            Operation(xc, yc, xa, ya, xb, yb, ref ans);
            Operation(xd, yd, xa, ya, xb, yb, ref ans);
        }

        return ans;
    }

    private void Operation(int xp, int yp, int xa, int ya, int xb, int yb, ref double[] ans) {
        if (xp == xa && InLine(yp, ya, yb)) Update(xp, yp, ref ans);
        else if (xp != xa && InLine(xp, xa, xb)) Update(xp, yp, ref ans);
    }

    private bool InLine(int p, int a, int b) {
        return a <= p && p <= b || b <= p && p <= a;
    }

    private void Update(int x, int y, ref double[] ans) {
        if (ans.Length == 0) ans = new double[] { x, y };
        else if (Math.Abs(x - ans[0]) < 1e-6) ans[1] = y < ans[1] ? y : ans[1];
        else if (x < ans[0]) {
            ans[0] = x;
            ans[1] = y;
        }
    }
}