我怎样才能更快地渲染我的数组？

Question

我一直在使用 Java 开发 nonogram 求解器，我的所有算法都运行良好，但我一直在为可视化而苦苦挣扎。

在算法执行期间，我可以访问两个“解决方案数组”。一个是int[][] 类型，包含值-1 表示“肯定是白色”，0 表示“不确定”，1 表示“肯定是黑色”。另一个数组是float[][] 类型，它包含0 和1 之间的值，这里0 代表肯定是白色，1 代表肯定是黑色，.2 的值表示它更有可能是单元格是白色的，而不是黑色的。

由于我最近从 PHP 切换到 Java 编程（没有适当的介绍），我不太了解如何正确可视化这个数组。当然，我首先尝试使用X、. 和? 等字符将第一种类型的数组简单地打印到控制台，但这远不是很好。然后我发现了一些关于BufferedImage 的东西，并创建了以下函数（对于float[][]，int[][] 类似）：

public void toImage(int w, int h, float[][] solution) throws IOException {
    int[] data = toImage1(w, h, solution);
    BufferedImage img = toImage2(data, w, h);
    toImage3(img);
}

public int[] toImage1(int w, int h, float[][] solution) throws IOException {
    int[] data = new int[w * h];
    int i = 0;
    for (int y = 0; y < h; y++) {
        for (int x = 0; x < w; x++) {
            int a = y / 100;
            int b = x / 100;
            int z = (int) (255 * Math.sqrt(1 - solution[a][b]));
            if (solution[a][b] == 1 && ((((y % 100 >= 10 && y % 100 <= 15) || (y % 100 >= 85 && y % 100 <= 90)) && x % 100 >= 10 && x % 100 <= 90) || (((x % 100 >= 10 && x % 100 <= 15) || (x % 100 >= 85 && x % 100 <= 90)) && y % 100 >= 10 && y % 100 <= 90))) {
                z = 100;
            } else if (solution[a][b] == 0 && ((((y % 100 >= 10 && y % 100 <= 15) || (y % 100 >= 85 && y % 100 <= 90)) && x % 100 >= 10 && x % 100 <= 90) || (((x % 100 >= 10 && x % 100 <= 15) || (x % 100 >= 85 && x % 100 <= 90)) && y % 100 >= 10 && y % 100 <= 90))) {
                z = 230;
            }
            data[i++] = z << 16 | z << 8 | z;
        }
    }
    return data;
}

public BufferedImage toImage2(int[] data, int w, int h) {
    BufferedImage img = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_BYTE_GRAY);
    img.setRGB(0, 0, w, h, data, 0, w);
    return img;
}

public void toImage3(BufferedImage img) throws IOException {
    File f = new File("Nonogram.png");
    ImageIO.write(img, "PNG", f);
}

这里，w 和 h 应该是每列中的单元格数量。行乘以 100（我希望每个单元格由 100x100 像素块表示）。 然后我还想在确定的单元格中添加一个额外的灰色框，这就是 if 和 else if 的用途。

这很好用，可以创建像这样的图像：

但是，我遇到了两个问题：

1. 这个函数超级慢。在分析执行后，我看到 90% 的执行时间都花在了这个函数上。按照 cmets 中的建议将我的功能分解为两位后，我得到以下配置文件：
2. 我希望JFrame 显示我的图像，而不是写入 .png 文件，但是（再次因为我错过了对 Java 的正确介绍），JFrame 似乎不是我最好的朋友和我似乎不知道如何使用它们。

是否有可能一次填充整个 100x100 像素的单元格？有没有办法不必每次都创建整个BufferedImage，而只需修改在另一种方法中更改的位？我应该使用BufferedImage 以外的其他东西吗？我的代码需要什么元素，有人可以编出一个示例方法，或者需要的代码sn-ps吗？

Answer 1

好的，看起来写入文件实际上并不是您最大的问题，看起来您最大的问题是您正在单独转储像素。以下是我可能会做的一些事情：

1. 制作较小的图像。 100x100 很多。为什么不是 20x20？您可以随时使用图片编辑器进行放大。
2. 完全跳过int[] 步骤，直接写信给BufferedImage。
   • 照常使用bufferedImage.setRGB(startX, startY, w, h, rgbArray, offset, scansize)，但仅适用于您批量绘制的图像部分。
3. 根据a 和b 的值执行所有操作（与w 和h 不同，包括尤其是循环，请参见第4 点。
4. 将方框完全填满，然后通过分别覆盖这些行来添加内部矩形。如果检查正在扼杀你的表现，那么所有这些都很复杂。做到无分支（没有 if 语句），它会运行得更快。
5. 将 for 循环中的代码放入一个单独的方法中，以使其更清晰。将其命名为 drawSingleBox。

请记住，具有好名称的方法越多，就越容易跟踪正在发生的事情。 writeImageToFile 优于 toImage3。 convertArrayToImage 优先于 toImage2。

另外，您询问了如何将图像作为JFrame 的背景；一旦你绘制了完整的BufferedImage 对象，就可以使用JFrame background image 中的信息来完成这部分工作。