Java實現的平面向量基本運算,其中涉及到了有關數學方面的角度、弧度轉換的基本問題,記錄一下,感覺大學學的線性代數都忘記的差不多了=.=
下面是一個Vector2D的向量類,里面封裝了一些關於向量的基本運算的函數。
//平面向量(x,y)的基本運算規則,角度弧度的轉換等實現
public class Vector2D {
private double x;
private double y;
public Vector2D()
{
x = 0;
y = 0;
}
public Vector2D(double _x, double _y)
{
x = _x;
y = _y;
}
//獲取弧度
public double getRadian()
{
return Math.atan2(y, x);
}
//獲取角度
public double getAngle()
{
return getRadian() / Math.PI * 180;
}
public Vector2D clone()
{
return new Vector2D(x,y);
}
public double getLength()
{
return Math.sqrt(getLengthSQ());
}
public double getLengthSQ()
{
return x * x + y * y;
}
//向量置零
public Vector2D Zero()
{
x = 0;
y = 0;
return this;
}
public boolean isZero()
{
return x == 0 && y == 0;
}
//向量的長度設置為我們期待的value
public void setLength(double value)
{
double _angle = getAngle();
x = Math.cos(_angle) * value;
y = Math.sin(_angle) * value;
}
//向量的標准化(方向不變,長度為1)
public Vector2D normalize()
{
double length = getLength();
x = x / length;
y = y / length;
return this;
}
//是否已經標准化
public boolean isNormalized()
{
return getLength() == 1.0;
}
//向量的方向翻轉
public Vector2D reverse()
{
x = -x;
y = -y;
return this;
}
//2個向量的數量積(點積)
public double dotProduct(Vector2D v)
{
return x * v.x + y * v.y;
}
//2個向量的向量積(叉積)
public double crossProduct(Vector2D v)
{
return x * v.y - y * v.x;
}
//計算2個向量的夾角弧度
//參考點積公式:v1 * v2 = cos<v1,v2> * |v1| *|v2|
public static double radianBetween(Vector2D v1, Vector2D v2)
{
if(!v1.isNormalized()) v1 = v1.clone().normalize(); // |v1| = 1
if(!v2.isNormalized()) v2 = v2.clone().normalize(); // |v2| = 1
return Math.acos(v1.dotProduct(v2));
}
//弧度 = 角度乘以PI后再除以180、 推理可得弧度換算角度的公式
//弧度轉角度
public static double radian2Angle(double radian)
{
return radian / Math.PI * 180;
}
//向量加
public Vector2D add(Vector2D v)
{
return new Vector2D(x + v.x, y + v.y);
}
//向量減
public Vector2D subtract(Vector2D v)
{
return new Vector2D(x - v.x, y - v.y);
}
//向量乘
public Vector2D multiply(double value)
{
return new Vector2D(x * value, y * value);
}
//向量除
public Vector2D divide(double value)
{
return new Vector2D(x / value, y / value);
}
}
