中北大学C语言课程设计《计算四边形面积》

中北大学

课程设计说明书

学院、系：软件学院

专业：软件工程

学生姓名：学号：1221011319 设计题目：四边形计算

起迄日期: 2013年10月11日~2013年11月16日指导教师:李华玲

日期: 2013年11月16日

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2 任务概述

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3 模块划分

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4 主要函数说明及其N-S图

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5 程序运行数据及其结果

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6 程序设计心得

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7 附录（代码）

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（1）进一步巩固和复习C程序设计的基础知识；

（2）培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力；

（3）了解软件的编制过程及各环节的具体内容；

（4）提高程序调试技巧、软件设计能力和代码规范化等素质；

提高分析问题、解决问题以及实际运用能力。

2 任务概述

用C程序语言编写源程序来验证计算四边形，要求：

1）在屏幕上能够手动输入待计算的四边形各边边长，顶点、对角线上各点及延长线的交点的名称；

2）输入完成后通过选择后，可以通过编写的程序验证三角形RMN的面积是四边形ABCD面积的四分之一；

3）将验证结果显示在屏幕上。

4）验收时程序能够演示，自己单独做。

3 模块划分

4 主要函数说明及其N-S图

（1）首先根据提示从键盘手动输入四个定点的坐标，调用“初步检测四边形函数”检查输入的点是否可用，如果有重合在一起的点或AB与CD近乎平行，则异常结束。

（2）其次，推算M、N两个“中点”的坐标，并且调用求交点函数计算BA与CD延长后的交

点r的坐标。

（3）接着，调用“计算三角形面积的函数”分别算出四边形abcd和三角形的mnr的面积。计算四边形abcd面积的时候，需要检测该四边形是否为凹四边形，如是，则异常结束，必要地，计算三角形面积的时候需要调用“计算两点间线段距离的函数”。

（4）最后，计算四边形abcd和三角形的mnr的面积之比，并输出结果。

图1-1主函数main()

、

图1-5计算交点坐标的函数pointOfIntersection ()

5 程序运行数据及其结果

四边形与三角形面积之比4：1

点重合

AB与CD平行

四边形是凹四边形

6 程序设计心得

这次的课程设计实验是对我们进入大学以来学习C语言结果的一次考验，作为软件专业的学生来说，掌握软件开发技术是十分重要的，而C语言又是最常见，功能最强大的一种高级语言，因此做好

C语言课程设计是十分必要的。

通过这次课程设计，不仅重温了C语言的知识，而且还强化了对C程序的运行和测试。比如，当用到定义点的变量时，用到了结构体的定义和新类型的定义，知道了怎样用typedef来定义新的类型名，在编程过程中，用到了基本类型有int、char，用到常用运算符及其表达式，赋值，算术，逻辑，还有顺序结构。C语言程序有很多难点，例如数组、指针、结构体，但重点也是它们，只有经过多次应用，才能够牢牢掌握它们。

编好程序之后，要在电脑上运行，运行时，电脑会给你指出代码中的错误，有时候是一些标示符的错误应用，有时候是代码编写格式错误，反反复复，等到把程序调到能够运行了，你会发现，在这个过程中，有很多自己忽略的小知识点，自己把它改正，这就是经验，不仅复习了知识，还得到了提高，我觉得这就是课程设计的目的。

7 附录（代码）

#include

#include

#include

#define EPS 1e-10

typedef struct

{

double x;

double y;

} Point;

/*两点之间的直线距离*/

double length(Point *A,Point *B)

{

return sqrt(pow(A->x-B->x,2)+pow(A->y-B->y,2));

}

double area_of_triangle(Point A,Point B,Point C)

{

double area,a,b,c,p;

a=length(&B,&C);

b=length(&C,&A);

c=length(&A,&B);

p=(a+b+c)/2;

area=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));

return area;

}

/*初步检测四边形*/

int ok(Point *p)

{

double side[4];/*4边长*/

int i,j;

for(i=0; i<4; i++)

{

double t;

j=(i+1)%4;

t=length(&p[i],&p[j]);

if(fabs(t)

side[i]=t;

}

{

double k1,k2;/*斜率*/

k1=(p[1].y-p[0].y)/(p[1].x-p[0].x);

k2=(p[3].y-p[2].y)/(p[3].x-p[2].x);

if(fabs(k2-k1)

return 0; /*不允许AB与CD近乎平行*/ }

return 1;

}

Point pointOfIntersection(Point a,Point c,Point d,Point b) {

Point r;

double cdx,cdy,abx,aby,dax,day, del,du,dv;

cdx = c.x-d.x;

cdy = c.y-d.y;

abx = a.x-b.x;

aby = a.y-b.y;

dax = d.x-a.x;

day = d.y-a.y;

del = cdx*aby-cdy*abx;

du = dax*aby-day*abx;

dv = cdx*day-cdy*dax;

du /= del;

dv /= del;

r.x = d.x-du*cdx;

r.y = d.y-du*cdy;

return r;

}//计算两直线焦点r

#define a P[0]

#define b P[1]

#define c P[2]

#define d P[3]

main()

{

char pname[]="ABCD",*p=pname;

Point m,n,r,P[4],*PP=P;

double abcd,rmn,abcd1;

while(*p)

{

printf("input (x,y) of point %c:",*p);

scanf("%lf%*c%lf",&PP->x,&PP->y);

p++;

PP++;

} /*至此得到四边形的4个顶点的坐标*/

if(!ok(P))/*如果AB//CD则无法相交只好退出*/

{

fprintf(stderr,"invalid input...\n\n");

exit(1); /*异常结束1*/

}

/*推算M、N两个“中点”的坐标*/

m.x = (a.x+c.x)/2;

m.y = (a.y+c.y)/2;

n.x = (b.x+d.x)/2;

n.y = (b.y+d.y)/2;

r = pointOfIntersection(a,b,c,d);//调用求交点函数,并将求出的点赋值给r /*这里计算四边形ABCD的面积*/

abcd = area_of_triangle(a,b,c) + area_of_triangle(a,d,c);

/*补充检测四边形，看它的凹凸性*/

abcd1= area_of_triangle(a,b,d) + area_of_triangle(b,d,c);

if(fabs(abcd1-abcd)>EPS)

{

fprintf(stderr,"凹四边形!不行!\n\n");

exit(2); /*异常结束2*/

}

/*这里计算△RMN的面积*/

rmn = area_of_triangle(r,m,n);

/*这里是二者相除，看它是否非常接近于4.00*/

printf("as a result\nABCD:RMN=%4.2f:%4.2f=%4.2f\n"

,abcd,rmn,abcd/rmn);

}