画出一个棵树

2.2.1题目描述

画出一个棵树，树的一个简单表示形式如下：

 


图一   树的简单
选择一个树枝，然后生出这个树枝的两个子树枝，子树枝是生出的位置分别为这个父树枝的1/3处和2/3处，子树枝的长度选择合适即可，此处选择的长度分别为父树枝的1/3和2/3,然后判断是否满足结束条件，如果满足，则停止生成子树枝，如果不满足则继续把子树枝当做父树枝生成其子树枝。

2.2.2程序使用说明

直接运行Client.java文件，出现图形化界面，可以在Client.java中修改输入条件改变树形结构。如下这条语句是Client.java文件中的一条调用语句，语句中有五个传入参数，参数1，2表示整个图形的宽高，第三个参数显示树的主轴高度，第四个参数表示树的旋转的角度，第五个参数表示树杈的角度。

2.2.3简要分析和设计

程序开始输入两个点坐标，代表最开始的主树干，然后分别计算这个主树干的两个子树干的角度，长度，然后在分别计算两个子树干的两个点的坐标，并保存在一个集合中，然后递归计算两个子树干的孩子树干，直到达到结束条件为止。最后将集合中的点对画出，则形成一个树。其中用到两对公式,用于计算三等分点和根据坐标和长度计算线段的另一个坐标。

 

公式一：

 




公式二：

 


伪代码：

输入：最开始主干的线段的下端坐标x,y，主干长度len,主干开始角度angle,及树杈的角度increase

输出：在面板上画出一棵树

Draw(x,y,len,angle,increase)

X1=y - cos(angle)*l;//父枝干的上端坐标

Y1=x + sin(angle)*l;

//计算孩子节点开始坐标点

//孩子节点1

x3 = (2*x1+x)/3

Y3=(2*y1+y)/3<
4000
/p>
X4=(2*x+x1)/3

Y4=(2*y+y1)/3

 

//画出父枝干

Drawline(x,y,x1,y1);

//递归画左侧孩子节点,increase为树杈角度

Draw(x3,y3,len/3,angle-increase,increase)

//递归画出右孩子节点

Draw(x4,y4,len*2/3,angle+increase,increase)

算法复杂度：由结束条件而定

2.2.4测试用例

测试用例一：(400,800,0,800,30)

结果：

 


测试用例二：(400,800,90,800,40)

结果：

 


测试用例三：(400,800,200,800,20)

结果：

 

2.2.5源代码

目录结构：

 

package one.two;

 

import javax.swing.JFrame;

/**

 * @author ym

 */

public class Client {

public static void main(String[]args) {

JFrame jf =new JFrame("树");

jf.setSize(800,800);

jf.setLocationRelativeTo(null);

jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

PaintingTrre treePanel = new PaintingTrre(400,800,800,300,20);

jf.add(treePanel);

jf.setVisible(true);

}

}

package one.two;

import java.awt.Graphics;

import java.awt.Graphics2D;

 

import javax.swing.JPanel;

 

public class PaintingTrre extends JPanel {

/**

 * 序列id

 */

private static final long serialVersionUID = 1L;

//中间选段起始坐标

private int x=0;

private int y=0;

//中间线段起始长度

private double len=0;

//增长角度

private double increaseAngle=0;

//旋转角度

private double rotateAngle=0;

/**

 * 初始化

 *

 * @param x

 * @param y

 * @param len

 * @param rotateAngle

 * @param increaseAngle

 */

public PaintingTrre(int x,int y,double len,double rotateAngle,double increaseAngle){

this.x=x;

this.y=y;

this.len = len;

this.rotateAngle = rotateAngle;

this.increaseAngle=increaseAngle;

}

 

/**

 * 重写画图类

 */

@Override

protected void paintComponent(Graphics g) {

Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;

        int w2 = getWidth() / 2;

        int h2 = getHeight() / 2;

        g2d.rotate(-Math.toRadians(rotateAngle), w2, h2);

        super.paintComponent(g);

draw(g2d,this.x, this.y,this.len,0);

}

/**

 * 角度

 *

 * @param x

 * @param y

 * @param len

 * @param angle

 */

public void draw(Graphics g,int x,int y,double len,double angle){

if(len>10){

int x1=x+(int)(Math.sin(Math.toRadians(angle))*len);

int y1=y-(int)(Math.cos(Math.toRadians(angle))*len);

//画出父枝干

g.drawLine(x, y, x1, y1);

/**

 * 计算三等分点

 * X3=(X2+2X1)/3,Y3=(Y2+2Y1)/3

 * X4=(2X2+X1)/3,Y4=(2Y2+Y1)/3

 */

int x3=(x+2*x1)/3;

int y3=(y+2*y1)/3;

int x4=(2*x+x1)/3;

int y4=(2*y+y1)/3;

draw(g, x3, y3, len/3, angle-increaseAngle);

draw(g, x4, y4, len*2/3, angle+increaseAngle);

}

}

}