问题描述
无人驾驶技术成为当前研究的热点,其中路径规划是研究热点之一,因此路径在计算机中的表达式编程的工作之一。
(1)在地图中,路径点一般由平面位置(x,y)组成,请定义一个名称为 Point 的结构体来表示地图中的一个点。
(2)路径一般可以看作是有多个离散点(Point)组成,请定义一个名称为 Path 的结构体,包含以下三个部分:至少 3 个路径点;路径编号;路径长度。
(3)编写如下函数实现对路径长度的计算。
void compute_length(struct Path * p)
说明:
(1)此函数实现对路径总长度的计算;
(2)函数参数为路径的指针;
(3)路径总长度一般采用所有点的距离求和来近似;
(4)计算结果存入本结构体。
C语言代码实现
#include <stdio.h>
#include <math.h>
// 定义 Point 结构体表示地图中的一个点
struct Point {
double x;
double y;
};
// 定义 Path 结构体表示路径
struct Path {
struct Point points[1000]; // 至少1000个路径点
int pathNumber;
double pathLength;
};
// 计算两个点之间的距离
double distance(struct Point a, struct Point b) {
return sqrt((a.x - b.x) * (a.x - b.x) + (a.y - b.y) * (a.y - b.y));
}
// 计算路径总长度
void compute_length(struct Path *p) {
double length = 0.0;
for (int i = 0; i < p->pathNumber - 1; ++i) {
length += distance(p->points[i], p->points[i + 1]);
}
p->pathLength = length;
}
int main() {
// 示例使用
struct Point point1 = {0.0, 0.0};
struct Point point2 = {3.0, 4.0};
struct Point point3 = {6.0, 8.0};
struct Path path;
path.points[0] = point1;
path.points[1] = point2;
path.points[2] = point3;
path.pathNumber = 3;
compute_length(&path);
printf("Path Length: %f\n", path.pathLength);
return 0;
}
C++代码实现
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
// 定义 Point 结构表示地图中的一个点
struct Point {
double x;
double y;
};
// 定义 Path 结构表示路径
struct Path {
std::vector<Point> points; // 至少1000个路径点
int pathNumber;
double pathLength;
};
// 计算两个点之间的距离
double distance(Point a, Point b) {
return std::sqrt(std::pow((a.x - b.x), 2) + std::pow((a.y - b.y), 2));
}
// 计算路径总长度
void compute_length(Path& path) {
double length = 0.0;
for (int i = 0; i < path.pathNumber - 1; ++i) {
length += distance(path.points[i], path.points[i + 1]);
}
path.pathLength = length;
}
int main() {
// 示例使用
Point point1 = {0.0, 0.0};
Point point2 = {3.0, 4.0};
Point point3 = {6.0, 8.0};
// 创建路径对象
Path path;
// 添加点到路径
path.points.push_back(point1);
path.points.push_back(point2);
path.points.push_back(point3);
// 设置路径编号
path.pathNumber = path.points.size();
// 计算路径长度
compute_length(path);
// 输出路径长度
std::cout << "Path Length: " << path.pathLength << std::endl;
return 0;
}
Python代码实现
import math
# 定义 Point 类表示地图中的一个点
class Point:
def __init__(self, x, y):
self.x = x
self.y = y
# 定义 Path 类表示路径
class Path:
def __init__(self):
self.points = [] # 至少1000个路径点
self.pathNumber = 0
self.pathLength = 0.0
# 计算两个点之间的距离
def distance(point1, point2):
return math.sqrt((point1.x - point2.x) ** 2 + (point1.y - point2.y) ** 2)
# 计算路径总长度
def compute_length(path):
length = 0.0
# 遍历路径点列表,计算相邻点之间的距离
for i in range(len(path.points) - 1):
length += distance(path.points[i], path.points[i + 1])
path.pathLength = length
# 示例使用
point1 = Point(0.0, 0.0)
point2 = Point(3.0, 4.0)
point3 = Point(6.0, 8.0)
# 创建路径对象
path = Path()
# 添加点到路径
path.points.extend([point1, point2, point3])
# 设置路径编号
path.pathNumber = len(path.points)
# 计算路径长度
compute_length(path)
# 输出路径长度
print("Path Length:", path.pathLength)