Question

在Java中是否存在库函数或众所周知的快速有效方法来将角度标准化为+/-π - 例如添加两个角度时？

我现在所拥有的（基于this answer）基本上是以下代码......

private static final double TWO_PI = 2 * Math.PI;

double normalize(double theta) {
    double normalized = theta % TWO_PI;
    normalized = (normalized + TWO_PI) % TWO_PI;
    return normalized <= Math.PI ? normalized : normalized - TWO_PI;
}

...但它似乎有点复杂且性能明智我对模运算符并不感兴趣。（注意，我不能保证theta不是一个相对较大的数字，所以我不认为没有循环的纯加法/减法解。我实际上不知道手卷循环是怎样的可能与%进行比较。）

我可以使用经过充分测试的优化库函数，还是更好的算法，或者这样做是否合适？

Answer 1

Apache commons有一个：

http://commons.apache.org/proper/commons-math/javadocs/api-3.6.1/org/apache/commons/math3/util/MathUtils.html#normalizeAngle(double, double)

将-π和+π之间的角度归一化

a = MathUtils.normalizeAngle(a, 0.0);

查看源代码，您可以使用它来重现它（它们使用自己的FastMath.floor但是如果您想在没有外部库的情况下执行它：）

theta - TWO_PI * Math.floor((theta + Math.PI) / TWO_PI)

来源在这里：https://github.com/apache/commons-math/blob/53ec46ba272e23c0c96ada42f26f4e70e96f3115/src/main/java/org/apache/commons/math4/util/MathUtils.java#L107

来自未来读者的注意事项：此方法刚刚（2017年6月）been removed来自最新的commons-math 4.x代码库。如果您在此之后使用的是某个版本，则需要使用commons-numbers代替（一旦发布） - 目前：

a = PlaneAngleRadians.normalizeBetweenMinusPiAndPi(a);

或

a = PlaneAngleRadians.normalize(a, 0.0);

Answer 2

只有一种100％万无一失的方式：

public static double normalizeAngle(double angle) {
    return Math.atan2(Math.sin(angle), Math.cos(angle));
}

其他一切都是人们试图过于聪明和失败。

在Java中将角度标准化为+/-π弧度的标准方法

2 个答案: