我们如何计算正多边形内最大圆的直径？

Question

我一直在接受以下编程练习的培训：Circles in Polygons。该语句是：

您是制盒公司的所有者。

您的公司可以生产任何等边的多边形框，但是您的客户希望在这些盒子中运输圆形物体。圆圈是消费行业中非常常见的形状。锡罐眼镜，轮胎和CD就是其中的一些示例。

因此，您决定在盒子上添加此信息：可以放入给定盒子的最大（直径）圆形对象。

我发现以下公式：

来自：https://www.mathopenref.com/polygonincircle.html

因此，我们要计算最大圆的直径：

sideLength / tan（180 / numberOfSides）

我编写了以下代码：

public class Polygon {
    int sides;
    int sideLength;

    public Polygon(int sides, int sideLength) {
        this.sides = sides;
        this.sideLength = sideLength;
    }

    public double circleDiameter /*🔴*/(){
      double div = Math.toRadians(180/sides);
      System.out.println("div: "+div);
      double den = Math.tan(div);
      System.out.println("den: "+den);
      double diameter = sideLength / den;
      System.out.println("diameter: "+diameter);
      return diameter;
    }

}

但是我不知道为什么它不能通过一项测试并通过其中两项。这是从练习中提取的测试：

import static org.junit.Assert.assertEquals;
import org.junit.Test;

public class PolygonTest {

    @Test
    public void test1(){
        //Square with sides of 5 units
        Polygon poly=new Polygon(4, 5);
        assertEquals("5.000", String.format("%.3f", poly.circleDiameter()));
    }

    @Test
    public void test2() {
        //Octagon with sides of 9 units
        Polygon poly=new Polygon(8, 9);
        assertEquals("21.728", String.format("%.3f", poly.circleDiameter()));
    }

    @Test
    public void test3() {
        //Triangle with sides of 4 units
        Polygon poly=new Polygon(3, 4);
        assertEquals("2.309", String.format("%.3f", poly.circleDiameter()));
    }
}

并且我们的代码未通过Octagon测试。跟踪是：

div: 0.3839724354387525
den: 0.4040262258351568
diameter: 22.275781680746665
expected:<2[1.728]> but was:<2[2.276]>

为什么代码会给出此结果？我以为可能会有舍入错误。但是它太大了，我认为这是错误的公式。

我也读过：

• Largest circle inside a non-convex polygon
• Is there a simple algorithm for calculating the maximum inscribed circle into a convex polygon?

Answer 1

double div = Math.toRadians(180/sides);

[当sides为8时，结果应为22.5，但由于180和sides均为整数，因此使用整数数学进行计算，得出22。

将一个或两个操作数更改为双精度以确保不会出现无意的舍入：

double div = Math.toRadians(180.0/sides);