向量夹角的计算

using System;

public class Vector2d
{
    public double X { get; set; }
    public double Y { get; set; }

    public Vector2d(double x, double y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }
}

public class VectorMath
{
    // 方法：计算两个 Vector2d 向量的夹角（单位：度，范围：0 到 360）
    public static double CalculateAngle(Vector2d vectorA, Vector2d vectorB)
    {
        // 计算点积
        double dotProduct = vectorA.X * vectorB.X + vectorA.Y * vectorB.Y;

        // 计算向量的模长
        double magnitudeA = Math.Sqrt(vectorA.X * vectorA.X + vectorA.Y * vectorA.Y);
        double magnitudeB = Math.Sqrt(vectorB.X * vectorB.X + vectorB.Y * vectorB.Y);

        // 计算夹角的余弦值
        double cosTheta = dotProduct / (magnitudeA * magnitudeB);

        // 防止浮点数误差导致的超出范围问题
        cosTheta = Math.Max(-1, Math.Min(1, cosTheta));

        // 计算夹角（单位：弧度）
        double angleInRadians = Math.Acos(cosTheta);

        // 将弧度转换为度
        double angleInDegrees = angleInRadians * (180.0 / Math.PI);

        // 判断夹角方向（使用叉积）
        double crossProduct = vectorA.X * vectorB.Y - vectorA.Y * vectorB.X;

        // 如果叉积为负，则夹角为逆时针方向
        if (crossProduct < 0)
        {
            angleInDegrees = 360 - angleInDegrees;
        }

        return angleInDegrees;
    }
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        // 创建两个 Vector2d 对象
        Vector2d vectorA = new Vector2d(3, 4);
        Vector2d vectorB = new Vector2d(-1, -2);

        // 计算夹角
        double angle = VectorMath.CalculateAngle(vectorA, vectorB);

        // 输出结果
        Console.WriteLine($"两个向量的夹角为：{angle} 度");
    }
}