Java 如何在Java中确认给定的四个点是否形成一个正方形

在本文中，我们将介绍如何使用Java语言来确定给定的四个点是否形成一个正方形。

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正方形的定义

在几何学中，正方形是一种特殊的四边形，具有以下特点：
1. 四条边相等；
2. 四个内角都是直角（90度）；
3. 对角线相等且垂直。

算法思路

要判断四个点是否形成一个正方形，我们可以遵循以下算法思路：
1. 计算四个点两两之间的距离；
2. 检查这些距离是否满足正方形的特征。

代码实现

下面是一个用Java实现的示例代码：

import java.util.*;

class Point {
    int x;
    int y;

    Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

class SquareChecker {
    // 计算两点之间的距离
    static double distance(Point p1, Point p2) {
        int dx = p2.x - p1.x;
        int dy = p2.y - p1.y;
        return Math.sqrt(dx * dx + dy * dy);
    }

    // 判断四个点是否形成一个正方形
    static boolean isSquare(Point p1, Point p2, Point p3, Point p4) {
        HashSet<Double> distances = new HashSet<>();
        distances.add(distance(p1, p2));
        distances.add(distance(p1, p3));
        distances.add(distance(p1, p4));
        distances.add(distance(p2, p3));
        distances.add(distance(p2, p4));
        distances.add(distance(p3, p4));

        // 如果只有两个不同的距离，并且其中一个距离是另一个距离的两倍，则为正方形
        return distances.size() == 2 && !distances.contains(0) && distances.contains(2 * Collections.min(distances));
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Point p1 = new Point(0, 0);
        Point p2 = new Point(0, 1);
        Point p3 = new Point(1, 1);
        Point p4 = new Point(1, 0);

        boolean isSquare = SquareChecker.isSquare(p1, p2, p3, p4);

        if (isSquare) {
            System.out.println("给定的四个点形成一个正方形");
        } else {
            System.out.println("给定的四个点不形成一个正方形");
        }
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个Point类来表示一个点的坐标。然后我们编写了一个名为SquareChecker的静态类，其中包含了计算距离和判断四个点是否形成正方形的方法。最后，在Main类中我们创建了四个点，并调用SquareChecker的isSquare方法来判断是否形成正方形，并输出结果。

上述示例代码中，我们使用了HashSet来存储四个点之间的距离。如果只有两个不同的距离，并且其中一个距离是另一个距离的两倍，则说明给定的四个点形成一个正方形。