帶公差的三維坐標比較

給定兩個坐標串列(作為雙三坐標)

var reference = 
  new List<(double x, double y, double z) ()
    {(10,10,10) 。
     (15,15,15) }。

和一組現實世界的坐標，如

var coords =
  new List<(double x, double y, double z) ()
    {(9.97,10.02,10) 。
     (15.01,14.98,15) 。
     (12.65,18.69,0) }。

我需要coords的專案，其中數值的偏差在 /-0.1之內，所以預期的結果是：

res = {coords[0, coords[1]}。//resp.the items of course.。

兩個串列都可以有幾千個條目，所以Where/Contains似乎不是一個好的選擇。

uj5u.com熱心網友回復：

首先你將需要一個函式來比較距離。我將使用Vector3而不是一個值元組，因為它更容易寫：

public bool IsAlmostEqual（Vector3 a。Vector3 b, float epsilon）{
    return DistanceSquared(a, b) < (epsilon * epsilon)
}
public double DistanceSquared（Vector3 a, Vector3 b）{
    var c = a - b。
    return c.x * c.x   c.y * c.y   c.z * c.z ;

如果你只想檢查每個坐標的對應索引，你只需寫一個回圈：

如果你只想檢查每個坐標的對應索引，你只需寫一個回圈：

如果你想檢查Coords和參考位置的每個組合，你只需添加一個回圈。這并不能很好地擴展，但是1000個專案將導致內回圈的大約500000次迭代，而我希望這將花費大約一毫秒。

如果你需要處理更大的坐標集，你應該研究某種搜索結構，如KD樹。

uj5u.com熱心網友回復：

我想你是想在一個與目標點相匹配的點的串列中尋找匹配。另外，你也可以在一個串列中與所有的點匹配。

首先，我創建了一個通用的比較類 ApproxEqual 來比較集合和圖元。

接下來，我在ApproxFind()

見下面的示例代碼：

class Program
{
    static void Main(string[] args)?
    {
        var actual_points = new List<(float, float, float) > ()
        {
            (9.97f,10.02f,10) 。
            (15.01f,14.98f,15) 。
            (12.65f,18.69f,0) 。
            (10.03f,9.98f,10) 。
        };

        var target = (10f, 10f, 10f) 。
        var match = ApproxFind( actual_points, target, 0.1f);
        foreach (var item  in match)
        {
            Console.WriteLine(item)。
            // (9.97, 10.02, 10)
            // (10.03, 9.98, 10)。
        }

        var targetAll = new[] { (10f, 10f, 10f）, (15f, 15f, 15f) };
        var matchAll = ApproxFind( actual_points, targetAll , 0.1f);
        foreach (var item  in matchAll)
        {
            Console.WriteLine(item)。
            // (9.97, 10.02, 10)
            // (10.03, 9.98, 10)
            // (15.01, 14.98, 15)
        }
    }

    // <summary>/span>
    // 尋找<paramref name="list"/> 中靠近<paramref name="target"/>的公差<paramref name="tolerance"/> 
    // </summary>/span>
    public static IEnumerable< (float, float, float) > ApproxFind(IEnumerable< (float, float, float) > list, (float, float, float) target, float tolerance)
    {
        var comp = new ApproxEqual(tolerance);
        foreach (var item  in list)
        {
            if (comp.Compare(item, target) == 0)
            {
                yield return item。
            }
        }
    }
    // <summary>
    // 查找<paramref name="list"/> <paramref name="target"/>中靠近<paramref name="tolerance"/>中任何一個專案的公差<paramref name="tolerance"
    // </summary>/span>
    public static IEnumerable< (float, float, float) > ApproxFind(IEnumerable< (float, float, float) > list, IEnumerable< (float, float, float)> targets, float tolerance)
    {
        var comp = new ApproxEqual(tolerance);
        foreach (var other  in targets)
        {
            foreach (var item in list)
            {
                if (comp.Compare(item, other) == 0)
                {
                    yield return item。
                }
            }
        }
    }
}

// <summary>
//實作圖元和集合的近似比較。
// </summary>
public class ApproxEqual : 
    IComparer<ICollection<float> >。
    IComparer<ValueTuple< float,float,float> >。
    System.Collections.IComparer[/span]。
{
    public ApproxEqual(float tolerance)。
    {
        公差 = 公差。
    }

    public float Tolerance { get; }

    int System.Collections.IComparer.Compare(object x，object y)
    {
        if (x is ICollection<float> x_arr && y is ICollection<float> y_arr)
        {
            return Compare(x_arr, y_arr);
        }
        if (x is ValueTuple<float, float, float> x_tuple && y is ValueTuple<float, float, float> y_tuple)
        {
            return Compare（x_tuple, y_tuple）。
        }
        return -1;
    }

    public int Compare（ICollection< float> x, ICollection<float> y） 
    {
        if (x.Count == y.Count)
        {
            foreach (var delta in x.Zip(y, (xi,yi)=> Math.Abs(xi-yi))
            {
                if (delta > Tolerance) return -1;
            }
            return 0;
        }
        return 1;
    }

    public int Compare((float, float。浮動) x, (浮動, float, float>) y)
    {
        if (Math.Abs(x.Item1 - y.Item1) > Tolerance) return -1;
        if (Math.Abs(x.Item2 - y.Item2) > Tolerance) return -1。
        if (Math.Abs(x.Item3 - y.Item3) > Tolerance) return -1;
        return 0;
    }

PS. 我使用浮點數是因為我想使用System.Numerics而被卡住了。將上述內容轉換為支持double也很容易。

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