将一个点连接到不同点之间的每两个最近点

Question

您好，我正在用 java 编写一个应用程序。在我的应用程序中，我需要一种方法将每个点连接到许多不同点之间的两个最近点（从一个点到它的两个最近点画一条线）。起初我创建了这个方法，以便将每个点连接到它最近的点：

  public void connectingPoints()
  {

      ArrayList<Point>  externals = new ArrayList<Point>();
      for(int i = 0; i<externals.size(); i++)
      {
          Point point = externals.get(i);
          Point minPoint = externals.get(i+1);
          int minXDistance = minPoint.x-point.x;
          int minYDistance = minPoint.y-point.y;

          for(int j = 1; j<externals.size();i++)
          {
              if((externals.get(j+1).x-point.x<minXDistance)&&(externals.get(j+1).y-point.y<minYDistance))
              {
                  minPoint = externals.get(j+1);
              }
          }
          getGraphics().drawLine(point.x, point.y, minPoint.x, minPoint.y);
          repaint();
      }
  }
}

但是这种方法根本不起作用。为什么？问题出在哪里？以及如何将一个点连接到它的 2 个最近点。

Answer 1

这并不是真正检查点之间的距离。使用勾股定理计算点之间的距离，然后选择最低和次低的结果。将 X 值之间的距离平方，将 Y 值之间的距离的平方相加，然后取平方根。

Answer 2

我认为您有几个问题。看起来你有这样的课程：

public class Point {
   public double x;
   public double y;
}

您可能应该向您的类添加一个如下所示的方法：

public double distance(Point p) {
    return Math.hypot(this.x - p.x, this.y - p.y);
}

还有一个：

public Point getClosestPoint(List<Point> pts) {
    double minDistSoFar = Double.MAX_VALUE;
    Point rval = null;

    for (Point p : pts) {
        if (p.x == this.x && p.y == this.y) {
            continue;
        }

        double pDist = this.distance(p);
        if (pDist < minDistSoFar) {
            minDistSoFar = pDist;
            rval = p;
        }
    }
}

现在你的算法可以变成这样：

public void connectingPoints()
{
    ArrayList<Point>  externals = new ArrayList<Point>();
    for(Point p : externals) {
        Point minPoint = p.getClosestPoint(externals);
        getGraphics().drawLine(point.x, point.y, minPoint.x, minPoint.y);
        repaint();
    }
}

编辑：您最初的问题可能是您在循环中索引“i”来检查 j 的值。此外，这里是对您的代码进行简单（且可行）重写的重写。

public void connectingPoints()
{
    ArrayList<Point>  externals = new ArrayList<Point>();
    for(int i = 0; i<externals.size(); i++)
    {
        Point point = externals.get(i);
        Point minPoint = externals.get((i+1) % externals.size());
        int minXDistance = minPoint.x-point.x;
        int minYDistance = minPoint.y-point.y;
        double minDist = Math.hypot(minXDistance, minYDistance);

        for(int j = 0; j < externals.size(); j++)  // <- you had i++ here!
        {
            if (i == j) {
                continue;
            }

            Point testPt = externals.get(j);
            double dist = Math.hypot(point.x - testPt.x, point.y - testPt.y);
            if (dist < minDist)
            {
                minDist = dist;
                minPoint = testPt;
            }
        }
        getGraphics().drawLine(point.x, point.y, minPoint.x, minPoint.y);
        repaint();
    }
}

Answer 3

问题 1：您不是在计算距离，而是在计算 X 中的距离 + Y 中的距离。

distance = sqrt( x^2 + y^2)

好消息是，为了进行比较，您可以去掉平方根。您不能删除“square x”和“square y”部分。非常重要。

问题 2：您找到最近的点两次，而不是最近的两个点。这是一个可以工作的快速-n-脏算法，尽管它肯定有改进的空间：

For each point
  calculate and store distances to all the other points
  // use a sorted map for the above.
  grab the closest two points and draw your lines.

请注意，这将导致相当多的重新计算，因此还有改进的余地。

另请注意，这不会创建通过所有点的路径。