Принадлежит ли точка кругу - C++

#include <iostream>
#include <string>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
using namespace std;
 
#ifndef __PROGTEST__
struct CCoord
 {
   CCoord   ( int x = 0, int y = 0 ) { m_X = x; m_Y = y; }
   int   m_X;
   int   m_Y;
 };
#endif /* __PROGTEST__ */
 
 
#define fmin( a, b )    (((a) > (b)) ? (b) : (a))
#define fmax( a, b )    (((a) > (b)) ? (a) : (b))
 
//для qsort
int compare (const void * a, const void * b)
{
  return ( *(int*)a - *(int*)b );
}
 
//базовый класс для фигур
class CObject
{
public:
    CObject(int _id, int x1=0, int x2=0, int y1=0, int y2=0)
    :ID(_id), bx1(x1), bx2(x2), by1(y1), by2(y2) {}
 
    virtual CObject* clone() const =0;//функция для копирования объекта. Нужна чтобы всё в списке хранить
    virtual bool belong(int px, int py) const=0;//принадлежит ли фигуре точка
 
    int ID;
 
    //bounding box
    int bx1;//левая
    int bx2;//правая
 
    int by1;//верхняя
    int by2;//нижняя
};
 
class CRectangle: public CObject
{
public:
    CRectangle(int ID,int _x1,int _y1,int _x2,int _y2)
    :CObject(ID,min(_x1, _x2),max(_x1,_x2), max(_y2, _y1),min(_y2,_y1)), x1(_x1), y1(_y1), x2(_x2), y2(_y2)
    {}
 
    virtual CObject* clone() const
    {
        return new CRectangle(*this);
    }
 
    virtual bool belong(int x, int y) const
    {
        if((x>=x1 && x<=x2) && (y>=(y1) && y<=y2))
            return true;
 
        return false;
    }
 
private:
    //верхняя левая координата
    int x1;
    int y1;
 
    //нижняя правая коордианата
    int x2;
    int y2;
};
 
 
class CCircle: public CObject
{
public:
    CCircle(int ID, int _x, int _y, int _r)
    :CObject(ID,_x-_r, _x+_r, _y+_r, _y-_r), x(_x), y(_y), r(_r) {}
 
    virtual CObject* clone() const
    {
        return new CCircle(*this);
    }
 
    virtual bool belong(int px, int py) const
    {
        return ((x-px)*(x-px)+(y-py)*(y-py)<=(r*r));
    }
 
 
private:
    //координата центра
    int x;
    int y;
 
    //радиус круга
    int r;
};
 
class CTriangle: public CObject
{
public:
    CTriangle(int ID, CCoord _a, CCoord _b, CCoord _c)
    : CObject(ID,min(_a.m_X,min(_b.m_X,_c.m_X)), max(_a.m_X,max(_b.m_X,_c.m_X)),
    max(_a.m_Y,max(_b.m_Y,_c.m_Y)), min(_a.m_Y,min(_b.m_Y,_c.m_Y)) ),
    a(_a), b(_b), c(_c) {}
 
    virtual CObject* clone() const
    {
        return new CTriangle(*this);
    }
 
    virtual bool belong(int x, int y) const
    {
        int k = (a.m_X - x) * (b.m_Y - a.m_Y) - (b.m_X - a.m_X) *  (a.m_Y - y);
        int l = (b.m_X - x) * (c.m_Y - b.m_Y) - (c.m_X - b.m_X ) * (b.m_Y - y);
        int m = (c.m_X - x) * (a.m_Y - c.m_Y) - (a.m_X - c.m_X) *  (c.m_Y - y);
        if ((k >= 0 && l >= 0 && m >= 0) || (k <= 0 && l <= 0 && m <= 0))//(k==l==m==0)
         return true;
 
        return false;
    }
 
private:
    //точки
    CCoord a;
    CCoord b;
    CCoord c;
};
 
 
class CPolygon: public CObject
{
public:
    CPolygon(int ID, int n, const CCoord* v)
    : CObject(ID),size(n), coord(new CCoord[size])
    {
        int xMax=v[0].m_X;
        int xMin=v[0].m_X;
        int yMax=v[0].m_Y;
        int yMin=v[0].m_Y;
 
        for(int i=0;i<size;i++)
         coord[i]= v[i];
 
        for(int i=1;i<size;i++)
        {
            if(coord[i].m_X>xMax)
             xMax=coord[i].m_X;
            else if(coord[i].m_X<xMin)
             xMin=coord[i].m_X;
 
            if(coord[i].m_Y>yMax)
             yMax=coord[i].m_Y;
            else if(coord[i].m_Y<yMin)
             yMin=coord[i].m_Y;
        }
 
        bx1=xMin;
        bx2=xMax;
        by1=yMax;
        by2=yMin;
    }
 
    CPolygon(const CPolygon& right)
    :CObject(right.ID), size(right.size), coord(new CCoord[size])
    {
        for(int i=0;i<size;i++)
         coord[i]=right.coord[i];
 
        bx1= right.bx1;
        bx2= right.bx2;
        by1= right.by1;
        by2= right.by2;
    }
 
    virtual CObject* clone() const
    {
        return new CPolygon(*this);
    }
 
    virtual bool belong(int x, int y) const
    {
        int i, crossings = 0;
 
        for ( i = 0; i < size; i++ ) {
 
            double x1 = coord[i].m_X;
            double y1 = coord[i].m_Y;
            double x2 = coord[(i + 1) % size].m_X;
            double y2 = coord[(i + 1) % size].m_Y;
            double d = (y - y1) * (x2 - x1) - (x - x1) * (y2 - y1);
 
            if ( (y1 >= y) != (y2 >= y) ) {
                crossings += y2 - y1 >= 0 ? d >= 0 : d <= 0;
            }
 
            if ( !d && fmin( x1, x2 ) <= x && x <= fmax( x1, x2 )
                    && fmin( y1, y2 ) <= y && y <= fmax( y1, y2 ) ) {
                return 1;
            }
        }
        return crossings & 1;
    }
 
private:
    int size;//сколько координат
 
    //указатель на массив координат
    CCoord* coord;
};
 
 
class CScreen
{
public:
    CScreen()
    : head(NULL), tail(head), size(0) {}
 
    void Add(const CObject& toAdd)//должна хранить как-то координаты фигуры что дают
    {
        Elem* add= new Elem(toAdd.clone(),0);
        Elem* temp(head);
        //пока левая коордианата x у следующего объекта меньше той что добавляем
        while(temp && temp->next && temp->next->obj->bx1 < add->obj->bx1)
         temp=temp->next;
        if(temp)
         add->next=temp->next, temp->next=add;
        else
         head=add;
    }
 
    void Optimize()
    {
 
    }
 
    //должна вернуть сколько(resLen) фигур пересекают точку x,y и их id(массив res)
    void Test(int x, int y, int& resLen, int* &res)
    {
        int size=1;
        resLen= 0;
        res= new int[size];
        Elem* temp(head);
        while(temp && temp->obj->bx1<x)
        {
            if(temp->obj->bx1 <= x && temp->obj->bx2 >= x)
             if(temp->obj->by1 >= y && temp->obj->by2 <= y)
              if(temp->obj->belong(x,y))
              {
                  res[resLen++]=temp->obj->ID;
                  if(resLen==size)
                  {
                      size*=2;
                      res=(int*) realloc(res,sizeof(int)*size);
                  }
              }
            temp=temp->next;
        }
        if(resLen)
         qsort(res,resLen,sizeof(int),compare);
 
    }
 
private:
    struct Elem
    {
        Elem(CObject* o, Elem* n)
            :obj(o), next(n) {}
        CObject* obj;
        Elem* next;
    };
    Elem* head;
    Elem* tail;
    int size;
};
 
 
int main()
{
    int   * res, resLen;
    CScreen  S0;
    S0 . Add ( CRectangle ( 1, 10, 20, 30, 40 ) );
    S0 . Add ( CRectangle ( 2, 20, 10, 40, 30 ) );
    S0 . Add ( CTriangle ( 3, CCoord ( 10, 20 ), CCoord ( 20, 10 ), CCoord ( 30, 30 ) ) );
    S0 . Optimize();
    S0 . Test ( 0, 0, resLen, res );
     // resLen = 0, res = [ ]
    delete [] res;
    S0 . Test ( 21, 21, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
 
     // resLen = 3, res = [ 1 2 3 ]
    delete [] res;
    S0 . Test ( 16, 17, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
     // resLen = 1, res = [ 3 ]
    delete [] res;
    S0 . Test ( 30, 22, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
     // resLen = 2, res = [ 1 2 ]
    delete [] res;
    S0 . Test ( 35, 25, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
     // resLen = 1, res = [ 2 ]
    delete [] res;
 
    CScreen  S1;
    S1 . Add ( CCircle ( 1, 10, 10, 15 ) );
    S1 . Add ( CCircle ( 2, 30, 10, 15 ) );
    S1 . Add ( CCircle ( 3, 20, 20, 15 ) );
    S1 . Optimize();
    S1 . Test ( 0, 0, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
     // resLen = 1, res = [ 1 ]
    delete [] res;
    S1 . Test ( 15, 15, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
     // resLen = 2, res = [ 1 3 ]
    delete [] res;
    S1 . Test ( 20, 11, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
     // resLen = 3, res = [ 1 2 3 ]
    delete [] res;
    S1 . Test ( 32, 8, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
     // resLen = 1, res = [ 2 ]
    delete [] res;
 
    CScreen  S2;
    CCoord  vertex1[4] = { CCoord ( 10, 0 ), CCoord ( 20, 20 ), CCoord ( 30, 20 ), CCoord ( 40, 0 ) };
    S2 . Add ( CPolygon ( 1, 4, vertex1 ) );
    CCoord  vertex2[5] = { CCoord ( 20, 10 ), CCoord ( 10, 20 ), CCoord ( 25, 30 ), CCoord ( 40, 20 ), CCoord ( 30, 10 ) };
    S2 . Add ( CPolygon ( 2, 5, vertex2 ) );
    S2 . Optimize();
    S2 . Test ( 25, 15, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
     // resLen = 2, res = [ 1 2 ]
    delete [] res;
    S2 . Test ( 25, 25, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
     // resLen = 1, res = [ 2 ]
    delete [] res;
    S2 . Test ( 15, 3, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
     // resLen = 1, res = [ 1 ]
    delete [] res;
    S2 . Test ( 11, 10, resLen, res );
 
    for(int i=0;i<resLen;cout<<res[i++]<<'\t');
    cout<<endl;
     // resLen = 0, res = [ ]
    delete [] res;
}