主頁 > 軟體工程 > 從二維串列中查找與最多圓相交的線段(已解決)

從二維串列中查找與最多圓相交的線段(已解決)

2022-02-25 00:05:49 軟體工程

我有一個圓串列(x,y,半徑)和一個線原點(x,y),我希望能夠確定一條與盡可能多的圓相交的線段,其中一個點是線原點,這條線是完全筆直的。這都是二維的。

圓有固定的半徑并且可以重疊。直線與圓相交沒有最小距離。

我想要的影像: https ://i.imgur.com/RNgQlh5.png

偽代碼很好。

更新:

借助來自評論和答案的一些幫助和想法,我已經弄清楚了如何做到這一點,不過它可能會進行一些優化。

我創建了兩個代碼筆,其中一個具有嘗試使角度居中的代碼,但資源密集度更高,而另一個則沒有。

無居中: https ://codepen.io/joshiegemfinder/pen/gOXzXOq

居中: https ://codepen.io/joshiegemfinder/pen/abVGLRJ

我將用 javascript 撰寫代碼示例,因為這可能是最容易理解的語言

要找到與最多圓相交的線段,您必須像這樣取每個圓的兩條切線(通過線原點):

let diffX = circle.x - origin.x
let diffY = circle.y - origin.y
let dist = Math.sqrt(diffX ** 2   diffY**2)
let asine = Math.asin(circle.radius / dist)
let angle = Math.atan2(diffY, diffX)

let tangent1 = angle - asine
let tangent2 = angle   sinAngle

let pos1 = {x: circle.x   circle.radius * Math.sin(tangent1), y: circle.y   circle.radius * -Math.cos(tangent1)}
let pos2 = {x: circle.x   circle.radius * -Math.sin(tangent2), y: circle.y   circle.radius * Math.cos(tangent2)}

let dist1 = Math.sqrt((pos1.x - origin.x)**2   (pos1.x - origin.y)**2)
let dist2 = Math.sqrt((pos2.x - origin.x)**2   (pos2.x - origin.y)**2)

return {pos1: pos1, pos2: pos2, angle1: Math.atan2(pos1.y - origin.y, pos1.x - origin.x), angle2: Math.atan2(pos2.y - origin.y, pos2.x - origin.x), dist1: dist1, dist2: dist2, circle: circle, dist: dist}

這會產生一個“間隔”(@Stef 命名),angle1 <= angleX <= angle2如果線段足夠長,任何小于角度 1 但大于角度 2()的角度都將與圓相交

然后,對于每個交叉點,檢查兩個角度與其他間隔,檢查角度是否在間隔的范圍內,如果是,增加它的計數,對所有間隔重復此操作,(您還需要存盤最大距離這個區間相交)當你有交叉點的計數時,保存交叉點的角度和數量,然后每隔一個區間重復一次(這是一個嵌套在另一個回圈中的回圈,遺憾的是),用你的角度替換變數,距離和如果相交多于當前存盤的間隔,則相交計數。

最終,您將得到與最多圓相交的角度,以及它相交的最遠圓的距離,現在可以通過 sin 和 cos 計算線段。

為什么只檢查切線?難道不能有一個更遠的圓圈因為它在切線內而不會被檢測到嗎?不,不能,這是因為更遠的圓的切線也會被檢查,這意味著它會被檢測到。

最終代碼(可能有錯別字):

function getSegment(circles, origin) {
    //Get all of the intervals
    let intervals = getIntervals(circles, origin)
    
    let maxDist = 0
    let maxIntersections = 0
    let angle = 0
    
    for(interval of intervals) {
        let data1 = getIntersectionData(interval.angle1, intervals)
        let intersections1 = data1.count
        let distance1 = data1.dist
        //if this angle intersects more than the current amount, store this angle's data instead
        //(or this angle intersects the same, but is shorter, feel free to remove this)
        if(intersections1 > maxIntersections || (intersections1 == maxIntersections && distance1 <= maxDist)) {
            maxIntersections = intersections1
            maxDist = distance1
            angle = interval.angle1
        }
        
        let data2 = getIntersectionData(interval.angle2, intervals)
        let intersections2 = data2.count
        let distance2 = data2.dist
        if(intersections2 > maxIntersections || (intersections2 == maxIntersections && distance2 <= maxDist)) {
            maxIntersections = intersections2
            maxDist = distance2
            angle = interval.angle2
        }
    }
    
    let x1 = origin.x   Math.cos(angle) * maxDist
    let y1 = origin.y   Math.sin(angle) * maxDist
    
    return {origin.x, origin.y, x1, y1}
}

function getInterval(circle, origin) {
    let diffX = circle.x - origin.x
    let diffY = circle.y - origin.y
    let dist = Math.sqrt(diffX ** 2   diffY**2)
    //for asine, you might need to add a catch for when the origin is inside the circle, for JavaScript it just returns NaN and no error is thrown
    let asine = Math.asin(circle.radius / dist)
    let angle = Math.atan2(diffY, diffX)

    let tangent1 = angle - asine
    let tangent2 = angle   asine

    let pos1 = {x: circle.x   circle.radius * Math.sin(tangent1), y: circle.y   circle.radius * -Math.cos(tangent1)}
    let pos2 = {x: circle.x   circle.radius * -Math.sin(tangent2), y: circle.y   circle.radius * Math.cos(tangent2)}

    let dist1 = Math.sqrt((pos1.x - origin.x)**2   (pos1.x - origin.y)**2)
    let dist2 = Math.sqrt((pos2.x - origin.x)**2   (pos2.x - origin.y)**2)

    return {pos1: pos1, pos2: pos2, angle1: Math.atan2(pos1.y - origin.y, pos1.x - origin.x), angle2: Math.atan2(pos2.y - origin.y, pos2.x - origin.x), dist1: dist1, dist2: dist2, circle: circle, dist: dist}
}

function getIntervals(circles, origin) {
    //Initialize the array of intervals
    let intervals = []
    
    //Append the interval of each circle to an array
    for(let circle of circles) {
        intervals.push(getInterval(circle))
    }
    
    //Sort the array clockwise by interval.angle1 (Not neccesary or useful)
    intervals.sort((a, b) => a.angle1 - b.angle1)
    
    return intervals
}

function getIntersectionData(angle, intervals) {
    let count = 0
    let dist = 0
    //for each interval:
    for(let inter of intervals) {
        //if the angle is inside the interval (if it'll intersect the circle)
        flag = inter.angle1 <= angle && inter.angle2 >= angle
        //or if the origin is inside the circle (i talked about this at getInterval())
        if((inter.angle1 == NaN || inter.angle2 == NaN) || (flag)) {
            //increase the number of intersections
            count  
            //and if the inteval IS valid, update the distance if it's bigger than the current one
            //(basically get the interval with the largest distance from origin
            if(flag) {
                dist = Math.max(dist, inter.dist)
            }
        }
    }
    return {count: count, dist: dist}
}

uj5u.com熱心網友回復:

正如@Stef 所建議的,計算從線原點到圓的所有切線的角度(在四象限上)。按三角旋轉順序用 1 和 -1 標記角度,并逐步對其進行排序。忽略圍繞該原點的圓圈。

現在形成±1標簽的前綴和,并考慮產生最大值的角度間隔。


要獲得圓的角度,請計算中心的極坐標引數并加上正或減半孔徑,其正弦值是圓半徑與中心原點距離的比值。

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/gongcheng/431634.html

標籤:数学 几何学 伪代码

上一篇:當我將相機旋轉180度時,我的三個js鍵盤控制元件無法正常作業

下一篇:如何計算圓在另一個圓內的位置?

標籤雲
其他(157675) Python(38076) JavaScript(25376) Java(17977) C(15215) 區塊鏈(8255) C#(7972) AI(7469) 爪哇(7425) MySQL(7132) html(6777) 基礎類(6313) sql(6102) 熊猫(6058) PHP(5869) 数组(5741) R(5409) Linux(5327) 反应(5209) 腳本語言(PerlPython)(5129) 非技術區(4971) Android(4554) 数据框(4311) css(4259) 节点.js(4032) C語言(3288) json(3245) 列表(3129) 扑(3119) C++語言(3117) 安卓(2998) 打字稿(2995) VBA(2789) Java相關(2746) 疑難問題(2699) 细绳(2522) 單片機工控(2479) iOS(2429) ASP.NET(2402) MongoDB(2323) 麻木的(2285) 正则表达式(2254) 字典(2211) 循环(2198) 迅速(2185) 擅长(2169) 镖(2155) 功能(1967) .NET技术(1958) Web開發(1951) python-3.x(1918) HtmlCss(1915) 弹簧靴(1913) C++(1909) xml(1889) PostgreSQL(1872) .NETCore(1853) 谷歌表格(1846) Unity3D(1843) for循环(1842)

熱門瀏覽
  • Git本地庫既關聯GitHub又關聯Gitee

    創建代碼倉庫 使用gitee舉例(github和gitee差不多) 1.在gitee右上角點擊+,選擇新建倉庫 ? 2.選擇填寫倉庫資訊,然后進行創建 ? 3.服務端已經準備好了,本地開始作準備 (1)Git 全域設定 git config --global user.name "成鈺" git c ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:04:14 more
  • CODING DevOps 代碼質量實戰系列第二課,相約周三

    隨著 ToB(企業服務)的興起和 ToC(消費互聯網)產品進入成熟期,線上故障帶來的損失越來越大,代碼質量越來越重要,而「質量內建」正是 DevOps 核心理念之一。**《DevOps 代碼質量實戰(PHP 版)》**為 CODING DevOps 代碼質量實戰系列的第二課,同時也是本系列的 PHP ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:07:43 more
  • 推薦Scrum書籍

    推薦Scrum書籍 直接上干貨,推薦書籍清單如下(推薦有順序的哦) Scrum指南 Scrum精髓 Scrum敏捷軟體開發 Scrum捷徑 硝煙中的Scrum和XP : 我們如何實施Scrum 敏捷軟體開發:Scrum實戰指南 Scrum要素 大規模Scrum:大規模敏捷組織的設計 用戶故事地圖 用 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:07:45 more
  • CODING DevOps 代碼質量實戰系列最后一課,周四發車

    隨著 ToB(企業服務)的興起和 ToC(消費互聯網)產品進入成熟期,線上故障帶來的損失越來越大,代碼質量越來越重要,而「質量內建」正是 DevOps 核心理念之一。 **《DevOps 代碼質量實戰(Java 版)》**為 CODING DevOps 代碼質量實戰系列的最后一課,同時也是本系列的 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:07:52 more
  • 敏捷軟體工程實踐書籍

    Scrum轉型想要做好,第一步先了解并真正落實Scrum,那么我推薦的Scrum書籍是要看懂并實踐的。第二步是團隊的工程實踐要做扎實。 下面推薦工程實踐書單: 重構:改善既有代碼的設計 決議極限編程 : 擁抱變化 代碼整潔代碼 程式員的職業素養 修改代碼的藝術 撰寫可讀代碼的藝術 測驗驅動開發 : ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:07:55 more
  • Jenkins+svn+nginx實作windows環境自動部署vue前端專案

    前面文章介紹了Jenkins+svn+tomcat實作自動化部署,現在終于有空抽時間出來寫下Jenkins+svn+nginx實作自動部署vue前端專案。 jenkins的安裝和配置已經在前面文章進行介紹,下面介紹實作vue前端專案需要進行的哪些額外的步驟。 注意:在安裝jenkins和nginx的 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:08:49 more
  • CODING DevOps 微服務專案實戰系列第一課,明天等你

    CODING DevOps 微服務專案實戰系列第一課**《DevOps 微服務專案實戰:DevOps 初體驗》**將由 CODING DevOps 開發工程師 王寬老師 向大家介紹 DevOps 的基本理念,并探討為什么現代開發活動需要 DevOps,同時將以 eShopOnContainers 項 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:09:14 more
  • CODING DevOps 微服務專案實戰系列第二課來啦!

    近年來,工程專案的結構越來越復雜,需要接入合適的持續集成流水線形式,才能滿足更多變的需求,那么如何優雅地使用 CI 能力提升生產效率呢?CODING DevOps 微服務專案實戰系列第二課 《DevOps 微服務專案實戰:CI 進階用法》 將由 CODING DevOps 全堆疊工程師 何晨哲老師 向 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:09:33 more
  • CODING DevOps 微服務專案實戰系列最后一課,周四開講!

    隨著軟體工程越來越復雜化,如何在 Kubernetes 集群進行灰度發布成為了生產部署的”必修課“,而如何實作安全可控、自動化的灰度發布也成為了持續部署重點關注的問題。CODING DevOps 微服務專案實戰系列最后一課:**《DevOps 微服務專案實戰:基于 Nginx-ingress 的自動 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:10:00 more
  • CODING 儀表盤功能正式推出,實作作業資料可視化!

    CODING 儀表盤功能現已正式推出!該功能旨在用一張張統計卡片的形式,統計并展示使用 CODING 中所產生的資料。這意味著無需額外的設定,就可以收集歸納寶貴的作業資料并予之量化分析。這些海量的資料皆會以圖表或串列的方式躍然紙上,方便團隊成員隨時查看各專案的進度、狀態和指標,云端協作迎來真正意義上 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:11:01 more
最新发布
  • windows系統git使用ssh方式和gitee/github進行同步

    使用git來clone專案有兩種方式:HTTPS和SSH:
    HTTPS:不管是誰,拿到url隨便clone,但是在push的時候需要驗證用戶名和密碼;
    SSH:clone的專案你必須是擁有者或者管理員,而且需要在clone前添加SSH Key。SSH 在push的時候,是不需要輸入用戶名的,如果配置... ......

    uj5u.com 2023-04-19 08:41:12 more
  • windows系統git使用ssh方式和gitee/github進行同步

    使用git來clone專案有兩種方式:HTTPS和SSH:
    HTTPS:不管是誰,拿到url隨便clone,但是在push的時候需要驗證用戶名和密碼;
    SSH:clone的專案你必須是擁有者或者管理員,而且需要在clone前添加SSH Key。SSH 在push的時候,是不需要輸入用戶名的,如果配置... ......

    uj5u.com 2023-04-19 08:35:34 more
  • 2023年農牧行業6大CRM系統、5大場景盤點

    在物聯網、大資料、云計算、人工智能、自動化技術等現代資訊技術蓬勃發展與逐步成熟的背景下,數字化正成為農牧行業供給側結構性變革與高質量發展的核心驅動因素。因此,改造和提升傳統農牧業、開拓創新現代智慧農牧業,加快推進農牧業的現代化、資訊化、數字化建設已成為農牧業發展的重要方向。 當下,企業數字化轉型已經 ......

    uj5u.com 2023-04-18 08:05:44 more
  • 2023年農牧行業6大CRM系統、5大場景盤點

    在物聯網、大資料、云計算、人工智能、自動化技術等現代資訊技術蓬勃發展與逐步成熟的背景下,數字化正成為農牧行業供給側結構性變革與高質量發展的核心驅動因素。因此,改造和提升傳統農牧業、開拓創新現代智慧農牧業,加快推進農牧業的現代化、資訊化、數字化建設已成為農牧業發展的重要方向。 當下,企業數字化轉型已經 ......

    uj5u.com 2023-04-18 08:00:18 more
  • 計算機組成原理—存盤器

    計算機組成原理—硬體結構 二、存盤器 1.概述 存盤器是計算機系統中的記憶設備,用來存放程式和資料 1.1存盤器的層次結構 快取-主存層次主要解決CPU和主存速度不匹配的問題,速度接近快取 主存-輔存層次主要解決存盤系統的容量問題,容量接近與價位接近于主存 2.主存盤器 2.1概述 主存與CPU的聯 ......

    uj5u.com 2023-04-17 08:20:31 more
  • 談一談我對協同開發的一些認識

    如今各互聯網公司普通都使用敏捷開發,采用小步快跑的形式來進行專案開發。如果是小專案或者小需求,那一個開發可能就搞定了。但對于電商等復雜的系統,其功能多,結構復雜,一個人肯定是搞不定的,所以都是很多人來共同開發維護。以我曾經待過的商城團隊為例,光是后端開發就有七十多人。 為了更好地開發這類大型系統,往 ......

    uj5u.com 2023-04-17 08:18:55 more
  • 專案管理PRINCE2核心知識點整理

    PRINCE2,即 PRoject IN Controlled Environment(受控環境中的專案)是一種結構化的專案管理方法論,由英國政府內閣商務部(OGC)推出,是英國專案管理標準。
    PRINCE2 作為一種開放的方法論,是一套結構化的專案管理流程,描述了如何以一種邏輯性的、有組織的方法,... ......

    uj5u.com 2023-04-17 08:18:51 more
  • 談一談我對協同開發的一些認識

    如今各互聯網公司普通都使用敏捷開發,采用小步快跑的形式來進行專案開發。如果是小專案或者小需求,那一個開發可能就搞定了。但對于電商等復雜的系統,其功能多,結構復雜,一個人肯定是搞不定的,所以都是很多人來共同開發維護。以我曾經待過的商城團隊為例,光是后端開發就有七十多人。 為了更好地開發這類大型系統,往 ......

    uj5u.com 2023-04-17 08:18:00 more
  • 專案管理PRINCE2核心知識點整理

    PRINCE2,即 PRoject IN Controlled Environment(受控環境中的專案)是一種結構化的專案管理方法論,由英國政府內閣商務部(OGC)推出,是英國專案管理標準。
    PRINCE2 作為一種開放的方法論,是一套結構化的專案管理流程,描述了如何以一種邏輯性的、有組織的方法,... ......

    uj5u.com 2023-04-17 08:17:55 more
  • 計算機組成原理—存盤器

    計算機組成原理—硬體結構 二、存盤器 1.概述 存盤器是計算機系統中的記憶設備,用來存放程式和資料 1.1存盤器的層次結構 快取-主存層次主要解決CPU和主存速度不匹配的問題,速度接近快取 主存-輔存層次主要解決存盤系統的容量問題,容量接近與價位接近于主存 2.主存盤器 2.1概述 主存與CPU的聯 ......

    uj5u.com 2023-04-17 08:12:06 more