Question

我想用随机放置的点填充一个平面，检查它们中的任何一个是否重叠（如果有的话，将其中一个移动到空位），然后计算它们之间的平均距离。后来我计划将它扩展到3D，以便它有一种盒子中的粒子。我知道必须有更好的方法，但这就是我想出的。用于在平面中放置随机点：

int pos[NUMBER][2];    /* Creates an array of NUMBER amount of points with x and y coordinate */
int a, b;
srand( time(NULL) );
for(a=0;a<NUMBER;a++)
      for(b=0;b<2;b++)
         pos[a][b]=rand()%11; /* Using modulus is random enough for now */

下一阶段是找到重叠点：

    for(a=0;a<NUMBER-1;a++)
      for(b=a+1;b<NUMBER;b++)
        if( pos[a][0] == pos[b][0] && pos[a][1] == pos[b][1])
           printf("These points overlap:\t", pos[a][0], pos[a][1]);

现在，当我确定哪些点重叠时，我必须移动其中一个点，但是当我这样做时，新位置的点可能会与之前的点重叠。有没有可以解决这个问题的方法？一种方法是无限的（真）循环与破坏条件，但这似乎非常低效，特别是当系统变得密集。谢谢！

Answer 1

以下是我认为可行的解决方案草图：

您的点生成算法很好，可以保留原样。
生成点时，检查重叠的时间正确。我们只是生成新的点，直到我们生成一个与之前的任何点都不重叠的点。
要快速查找重叠，请使用哈希表，例如＆＃39;＆＃39; glib＆＃39;＆＃39;＆＃39;。密钥可以是两个int32_t打包成int64_t联合：

typedef union _Point { struct { int32_t x; int32_t y; }; int64_t hashkey; } Point;
使用＆＃34;迭代所有键＆＃34;哈希表的功能，用于构建输出数组。

我还没有能够测试这个，但它应该可行。这假设平面相对于点的数量较大，因此重叠的可能性较小。如果相反，则可以反转逻辑：从完整平面开始并随机添加孔。

该算法的平均复杂度为O（n）。

Answer 2

当你暗示它也应该适用于高密度时，最好的做法是创建一个布尔二维数组（如果你想节省空间，则为位向量），其中所有元素最初都设置为false。然后循环NUMBER次，生成随机坐标，并检查数组中的值是否为真。如果为true，则生成另一个随机坐标。如果为false，则将坐标添加到列表中，并将数组中的相应元素设置为true。

以上假设您希望完全 NUMBER个点，并且完全均匀地放置它们。如果不需要这些约束中的任何一个，那么可能存在使用更少内存的其他算法。

Answer 3

一种解决方案是随机放置点，看它们是否重叠，然后重新尝试重叠。为避免测试每个点，您需要按空间设置索引 - 如果您有一个100 * 100的平面和3-4的截止，您可以使用10 * 10网格方格。然后你必须搜索四个网格方块来检查你没有受到打击。

但还有其他方法可以做到这一点。将点均匀地放置在网格上将创建泊松分布。因此，对于每个点，您可以使用泊松分布创建随机数。当你得到2个或更多时会发生什么？此方法强制您回答该问题。也许你人为地夹在一个，也许你进入相邻的插槽。这种方法不会产生确切的N点，所以如果你必须有N，你可以加入一个软糖（随机添加/删除最后几个点）。

用随机点填充飞机

3 个答案: