Java：随机生成不相交的圆（陷入while循环）

Question

我希望在画布上创建随机圆形，但有一个限制条件：这些圆形之间不能相交。目前我已经想出了一种检测圆形是否相交的方法，如果它们相交，就会生成一个新的圆形。以下是我的思路和代码：

for(int i=0;i<amountRBC;i++)
        {
            xPosRBC[i]=random.nextInt(xSize);
            yPosRBC[i]=random.nextInt(ySize);
        }

在这里，我为每个红细胞生成一个随机的x和y位置（在xSize乘以ySize的画布内），共有amountRBC个红细胞（仅作演示，假设为5）。这些x和y位置会分别存储在数组xPosRBC[]和yPosRBC[]中。

for(int i=0;i<amountRBC;i++)
        {
            for(int j=0;j<amountRBC;j++)
            {
                while(Math.sqrt(Math.pow(Math.abs(xPosRBC[j]-xPosRBC[i]),2)+Math.pow(Math.abs(yPosRBC[j]-yPosRBC[i]), 2))<(2*rbcRadius))
                {
                    xPosRBC[i]=random.nextInt(xSize); //random starting position of bacterium
                    yPosRBC[i]=random.nextInt(ySize);
                    j=0;
                }
            }
        }

然后我检查每个点是否相距不超过圆的2倍半径（使用此sqrt((|xpos1-xpos2|)^2+(|ypos1-ypos2|)^2)公式），如果是，就会生成一个新的位置并重置“检查”循环（j=0）。 对于每个圆（从i=0到amountRBC），重复此过程。 在我的推理中，这应该得到5个随机放置的圆，它们之间的距离至少为2倍半径，这意味着它们不应相交。

然而，程序似乎无限期地陷入了这个while循环中，我找不出原因。

[注意]：屏幕上只有少量半径较小的圆。 这意味着不能填充圆时的情况不可能是问题所在。

非常感谢任何帮助！

- ItsTheSebbe

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如果算法卡住了，那么它可能随机生成了一个表面，在这个表面上添加非相交圆形是不可能的。只需添加一个失败计数器，如果连续生成太多相交圆，则中止算法。显示一些有关仅能设置 n 个圆形中的 m 个圆形的消息即可。 - M. Prokhorov

不是直接的解决方案，而是一个不同方法的想法：你可以将画布分成一个网格，比如说20x20个单元格，每个单元格足够大容纳一个“细菌”，然后循环遍历这些单元格，并以一定的概率创建一个“细菌”。概率可以从单元格数量和“amountRBC”计算得出。然后，如果要创建一个“细菌”，只需在单元格内随机化其位置，以使其不那么明显。这样，你只需要一个循环，耶！我感觉现在想玩一局Agario... - domsson

@M.Prokhorov 如果有很多圆的话，那么这是有道理的，但即使只需要绘制一个圆，它也会卡在循环内部。 - ItsTheSebbe

小改进：不要计算平方根，只需将其与2 * r的平方进行比较。 - user85421

如果你无论如何都平方差值，就没有必要先取绝对值。 - biziclop

Answer 1

我刚刚找到了解决问题的方法。也就是说，在上述while循环中，它还比较了圆的大小和它自己的位置，因此距离始终为0。在while循环中，我添加了运算符(&& i!=j)，现在看起来一切正常。谢谢大家！

- ItsTheSebbe

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和Persixty回答的一样。 - user85421

@CarlosHeuberger 是的。当我点击提交时，OP的答案出现了。注意：实际上有一种更有效的比较方法。这种方法将A与B进行比较，然后将B与A进行比较，从而基本上使工作量翻倍。 - Persixty

Answer 2

我认为您需要按照以下方式执行内部循环：

for(int j=0;j<amountRBC;j++) {
    if(j==i){
        continue;
    }

当前情况是，当j等于i时，它会发现圆形与自身相交，重新生成并重置j。

- Persixty

Answer 3

我认为你不是卡在 while 循环中，而是在 for 循环中，因为你在 while 循环内部重置了内部 for 循环的计数器 j=0;，导致它永远不会结束。

使用一些打印输出来验证这点，你应该能看到你被卡住的位置。同时，打印输出（或者调试）可以帮助你看到哪个条件没有按照你期望的那样达成，以及其中的内容是什么。

- Viktor Mellgren