夹紧“简单”数字

时间:2014-03-17 02:07:17

标签: c++ math user-interface graphing

所以我试图制作图表应用程序,并且我使用Desmos作为基础。

我挣扎的是Desmos处理轴的细分方式。放大或缩小时,刻度始终开启"简单"简单的数字,如5,100,1000等。所以我的问题是:如何通过任何级别的缩放来简化其规模?

BTW:使用C ++

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

我打算写一篇关于如何执行此操作的说明,但后来我意识到代码可能比解释更容易。


最重要的一步:准确定义“简单”数字的含义。


示例#1:1,2,4,8,16,32,64,128,...,1073741824,......

这是两个人的权力。因此,直截了当的ceil(log(x)/log(2.0))将解决它。


示例#2:1,2,5,10,20,50,100,200,500,1000,2000,5000,10000,......

两种力量的混合,以及它的一些倍数。让我们仔细看看。

  • 这些中的一部分可以被描述为十的权力。
    • 将公式更改为ceil(log(x)/log(10.0))将解决此问题。
  • 对于每个十次幂,其2.05.0的倍数也是“简单的简单数字”。
    • 在每次迭代中,在检查十次幂值后,还要检查两个倍数。如果它适合多个中的一个,则可以返回该值。

代码

以下代码仅用于解释该概念。它效率不高 - 一个高效的版本应该使用对数来得到O(1)时间的结果。


#include <iostream>
#include <vector>
#include <limits>
#include <stdexcept>
#include <algorithm>

using namespace std;

double getNiceAxisLength(double value, double baseLength, double step, const std::vector<double>& subSteps)
{
    typedef std::vector<double>::const_iterator VecDoubleIter;
    if (value < 0.0)
    {
        throw std::invalid_argument("Error: value must be non-negative. Take absolute value if necessary.");
    }
    if (baseLength <= 0.0)
    {
        throw std::invalid_argument("Error: baseLength must be positive.");
    }
    if (step <= 1.0)
    {
        throw std::invalid_argument("Error: step must be strictly greater than 1.");
    }
    for (VecDoubleIter iter = subSteps.begin(); iter != subSteps.end(); ++iter)
    {
        double subStep = *iter;
        if (subStep <= 1.0 || subStep >= step)
        {
            throw std::invalid_argument("Error: each subStep must be strictly greater than 1, and strictly smaller than step.");
        }
    }
    // make ascending.
    std::vector<double> sortedSubSteps(subSteps.begin(), subSteps.end());
    std::sort(sortedSubSteps.begin(), sortedSubSteps.end());
    if (value <= baseLength)
    {
        return baseLength;
    }
    double length = baseLength;
    double terminateLength = numeric_limits<double>::max() / step;
    while (length < terminateLength)
    {
        for (VecDoubleIter iter = sortedSubSteps.begin(); iter != sortedSubSteps.end(); ++iter)
        {
            double subStep = *iter;
            if (value <= length * subStep)
            {
                return (length * subStep);
            }
        }
        double nextLength = length * step;
        if (value <= nextLength)
        {
            return nextLength;
        }
        length = nextLength;
    }
    return baseLength;
}

int main()
{
    double baseLength = 1.0;
    double step = 10.0;
    std::vector<double> subSteps;
    subSteps.push_back(2.5);
    subSteps.push_back(5);
    for (int k = 0; k < 1000; k += ((k >> 2) + 1))
    {
        double value = k;
        double result = getNiceAxisLength(value, baseLength, step, subSteps);
        cout << "k: " << value << " result: " << result << endl;
    }

    cout << "Hello world!" << endl;
    return 0;
}

输出

k: 0 result: 1
k: 1 result: 1
k: 2 result: 2.5
k: 3 result: 5
k: 4 result: 5
k: 6 result: 10
k: 8 result: 10
k: 11 result: 25
k: 14 result: 25
k: 18 result: 25
k: 23 result: 25
k: 29 result: 50
k: 37 result: 50
k: 47 result: 50
k: 59 result: 100
k: 74 result: 100
k: 93 result: 100
k: 117 result: 250
k: 147 result: 250
k: 184 result: 250
k: 231 result: 250
k: 289 result: 500
k: 362 result: 500
k: 453 result: 500
k: 567 result: 1000
k: 709 result: 1000
k: 887 result: 1000
Hello world!

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