Question

我遇到了问题：我的磁贴引擎需要一个算法。

我有一个二维数组存储我的不可走路的瓷砖。

现在我想实现一个光引擎，但这个引擎需要影子船体。

所以我需要一种能够创建这些影子外壳的算法。

我需要一组矩形来绑定阵列的不可走路部分（具有1 s的单元格）例如：

黑色瓷砖是1 s;我需要找到一组完全包围它们的红色矩形。

Answer 1

尝试这样的事情：

创建包含每个所需点的列表。（在您的情况下，每个1）的坐标
对于此列表中的每个点：
1. 从此点向下循环Y轴，直至遇到不合意为止的点（0）
2. 沿着X轴向右循环，直到您点到X坐标，该坐标在您从步骤1获得的点和结束Y坐标之间的任何Y值处都有0。
3. 将您刚找到的矩形添加到矩形列表
4. 从原始列表中删除矩形中的每个点。

这可能不是最快的方法，但它应该有效。

Answer 2

经过深思熟虑后，我想出了一个更快的解决方案：

使用Range，StartX和StartY属性创建不可变EndY结构。
维护一个稀疏的当前Range数组，其长度等于图像的高度，以及一个可为空的currentRange变量。此数组将包含从每个Y坐标开始的范围（如果有）
对于每列，
1. 清除currentRange
2. 对于列中的每个单元格：
  1. 如果没有currentRange，或者如果有，但它在此单元格之前结束（如果currentRange.EndY <= y），则将currentRange设置为范围数组中的y'元素。 /> 因此，currentRange将始终引用包含当前单元格的范围，如果当前单元格不在范围内，则null。
  2. 如果当前单元格为1：
    1. 如果我们在一个范围内，什么也不做 - 范围将继续进入下一栏。
    2. 如果我们不在一个范围内，请循环播放列，直到我们点击0或列的结尾，然后创建一个新范围，从1延伸到我们刚刚发现直到循环结束。
      然后，继续执行下一个if（因为当前单元格现在是0或列的末尾，而我们不在范围内）
      如果在前进时创建新范围时达到现有范围，则可以停止新范围并让现有范围继续低于它（最适合模糊边缘），或关闭现有范围（见下文）并让新范围向下延伸以接替现有范围。
  3. 如果当前单元格为0：
    1. 如果我们在一个范围内，请关闭范围：
      1. 返回一个新的矩形，从范围的起点X和Y延伸到当前的Y和范围的结束X.
      2. 清除活动范围数组的范围。

此算法在计算中为O(x * y)，在空间中为O(y)。我相信这是解决问题的最快方法。

您还可以旋转此算法并扫描行而不是列（以便范围向下而不是向右拉伸），这将在存储中O(x)。

这是一个C＃实现：

class BoxFinder {
    class Range {
        public Range(int startX, int startY, int endY) {
            StartX = startX;
            StartY = startY;
            EndY = endY;
        }

        public int StartX { get; private set; }
        public int StartY { get; private set; }
        public int EndY { get; private set; }
    }
    public BoxFinder(int[,] data) {
        Data = data;
        Width = data.GetLength(0);
        Height = data.GetLength(1);
        ranges = new Range[Height];
    }

    public int[,] Data { get; private set; }
    public int Width { get; private set; }
    public int Height { get; private set; }

    private Range[] ranges;
    public IEnumerable<Rectangle> GetBoxes() {
        for (int x = 0; x < Width; x++) {
            Range currentRange = null;
            for (int y = 0; y < Height; y++) {
                Func<Range, Rectangle> CloseRange = r => {
                    currentRange = null;
                    ranges[r.StartY] = null;
                    return new Rectangle(
                        r.StartY,
                        r.StartX,
                        x - r.StartX,
                        r.EndY - r.StartY
                    );
                };

                if (currentRange == null || currentRange.EndY <= y)
                    currentRange = ranges[y];

                if (Data[x, y] == 1) {
                    if (currentRange == null) {
                        int startY = y;
                        for (; y < Height && Data[x, y] == 1; y++) {
                            if (ranges[y] != null)
                                yield return CloseRange(ranges[y]);
                            //If there are fuzzy edges, break; instead
                        }
                        ranges[startY] = new Range(x, startY, y);
                        if (y == Height)
                            continue;
                        //Otherwise, continue to the next if in case a previous range just ended
                    }
                }
                //No else; we can get here after creating a range
                if(Data[x, y] == 0) {
                    if (currentRange != null)
                        yield return CloseRange(currentRange);
                }
            }
        }
    }
}

如何查找位图中绑定区域的所有矩形？

2 个答案: