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如何使用 JAVA 实现道格拉斯·普克算法?

程序猿伟哥 86

前言:

今天看官们对“java中三角形面积”大致比较讲究,朋友们都需要分析一些“java中三角形面积”的相关资讯。那么小编在网上收集了一些有关“java中三角形面积””的相关内容,希望大家能喜欢,同学们一起来了解一下吧!

道格拉斯·普克算法 JAVA实现作用:

假如现在有个需求,后端计算出来一条路线规划,路线是由无数个坐标点组成,但是其中大部分连起来都是直线,那直线中有用的点也就起始点和终点,中间的全部点都是可以省略的。

原理:

对一条路径的起点和终点做一条直线,计算其余全部点到直线的距离,并找出最大距离,若最大距离比阈值小,则去掉全部中间点,若距离比阈值大,则保留当前点,以当前点为界,分成左右两条路径,重复前面的过程,直到所有的距离都小于阈值,就完事了,所以阈值越大,点越稀少,阈值越小,路径越接近真实的。

1、坐标点实体

package com.pet.utils;import lombok.AllArgsConstructor;import lombok.Data;@Data@AllArgsConstructorclass Coordinate {    private double x;    private double y;}
2、抽稀

阈值应大于等于1,阈值越大,路径越简单,阈值越小,路径越全。

package com.pet.utils;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class DouglasUtil {    public static void main(String[] args) {        List<Coordinate> points = new ArrayList<>();        points.add(new Coordinate(1, 2));        points.add(new Coordinate(2, 2));        points.add(new Coordinate(3, 4));        points.add(new Coordinate(4, -5));        points.add(new Coordinate(5, 3));        points.add(new Coordinate(6, 3));        points.add(new Coordinate(7, 5));        points.add(new Coordinate(8, 2));        points.add(new Coordinate(9, 0));        points.add(new Coordinate(10, 9));        points.add(new Coordinate(11, 5));        for (Coordinate p : douglas(points, 1)) {            System.out.print("(" + p.getX() + "," + p.getY() + ") ");        }    }    private static List<Coordinate> douglas(List<Coordinate> points, int threshold) {        List<Coordinate> result = new ArrayList<>();        // 找到最大阈值点        double maxH = 0;        int index = 0;        int end = points.size();        for (int i = 1; i < end - 1; i++) {            // 计算点到起点和终点组成线段的高            double h = getDistance(points.get(i), points.get(0), points.get(end - 1));            if (h > maxH) {                maxH = h;                index = i;            }        }        // 如果存在最大阈值点,就进行递归遍历出所有最大阈值点        return getCoordinates(points, threshold, maxH, index, end, result);    }    private static List<Coordinate> getCoordinates(List<Coordinate> points, int epsilon, double maxH, int index, int end, List<Coordinate> result) {        if (maxH > epsilon) {            List<Coordinate> leftPoints = new ArrayList<>();            List<Coordinate> rightPoints = new ArrayList<>();            // 分成两半 继续找比阈值大的            for (int i = 0; i < end; i++) {                if (i < index) {                    leftPoints.add(points.get(i));                } else {                    rightPoints.add(points.get(i));                }            }            List<Coordinate> leftResult = douglas(leftPoints, epsilon);            List<Coordinate> rightResult = douglas(rightPoints, epsilon);            rightResult.remove(0);            leftResult.addAll(rightResult);            result = leftResult;        } else {            result.add(points.get(0));            result.add(points.get(end - 1));        }        return result;    }    /**     * 计算点到直线的距离     */    private static double getDistance(Coordinate p, Coordinate s, Coordinate e) {        double AB = distance(s, e);        double CB = distance(p, s);        double CA = distance(p, e);        // 三角形面积        double S = helen(CB, CA, AB);        // 三角形面积 = AB(底) * 高 / 2        // 所以 高 = 2 * 三角形面积 / AB(底)        return 2 * S / AB;    }    /**     * 计算两点之间的距离     */    private static double distance(Coordinate p1, Coordinate p2) {        double x1 = p1.getX();        double y1 = p1.getY();        double x2 = p2.getX();        double y2 = p2.getY();        return Math.sqrt((x1 - x2) * (x1 - x2) + (y1 - y2) * (y1 - y2));    }    /**     * 三角形面积     */    private static double helen(double CB, double CA, double AB) {        double p = (CB + CA + AB) / 2;        return Math.sqrt(p * (p - CB) * (p - CA) * (p - AB));    }}
3、路径从哪儿来?

那下一篇再整个迪杰特斯拉(最短路径)算法

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