我正在实现一些基于点列表的数学算法,如距离、面积、重心等。就像在这篇文章中所描述的那样:Find the distance required to navigate a list of points using linq。
该文章描述了如何通过将序列“与自身”进行压缩,并通过将原始IEnumerable的起始位置偏移1来生成Zip序列,从而计算一系列点(按顺序取)的总距离。
因此,假设使用.Net 4.0中的Zip扩展,点类型为Point,并且有一个合理的Distance公式,您可以调用以下函数来生成从一个点到下一个点的距离序列,然后对距离求和:
并且。
在这种情况下,是否有任何理由不使用Zip和Skip(1)来实现“ZipMyself”? LINQ中是否已经有自动化此操作的内容(将列表与自身进行压缩) - 即使它不需要变得更加容易;-)
此外,是否有更好的名称可以反映它是一个众所周知的模式(如果确实是一个众所周知的模式)?
在这里有一个StackOverflow问题的链接,关于面积计算。 这是问题2432428。
还有一个关于重心的维基百科文章的链接。 如果感兴趣,请前往维基百科并搜索重心。
刚开始,因此没有足够的声望发布多个链接。
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为了完整起见,如果有人在搜索距离,面积或重心之后到达这里,以下是我接受位置类型列表(假定为面积和重心关闭)并返回位置的距离(沿着),面积和重心的函数:
该文章描述了如何通过将序列“与自身”进行压缩,并通过将原始IEnumerable的起始位置偏移1来生成Zip序列,从而计算一系列点(按顺序取)的总距离。
因此,假设使用.Net 4.0中的Zip扩展,点类型为Point,并且有一个合理的Distance公式,您可以调用以下函数来生成从一个点到下一个点的距离序列,然后对距离求和:
var distances = points.Zip(points.Skip(1),Distance);
double totalDistance = distances.Sum();
区域和重心计算类似,需要迭代序列,处理每一对点(points[i] 和 points[i+1])。我考虑创建一个通用的 IEnumerable 扩展方法,适用于实现这些(可能还有其他)基于序列、每次取两个项目(points[0] 和 points[1],points[1] 和 points[2],…,points[n-1] 和 points[n](还是 n-2 和 n-1 …)),并应用函数的算法。
我的通用迭代器与 Zip 类似,但它不会接收第二个要进行 zip 的序列,因为它实际上只会与自己进行 zip。
我的第一次尝试看起来像这样:
public static IEnumerable<TResult> ZipMyself<TSequence, TResult>(this IEnumerable<TSequence> seq, Func<TSequence, TSequence, TResult> resultSelector)
{
return seq.Zip(seq.Skip(1),resultSelector);
}
开始编辑: 在看到回复后,我已经实现了使用底层枚举器的Pairwise,代码如下:
public static IEnumerable<TResult> Pairwise<TSequence, TResult>(this IEnumerable<TSequence> seq, Func<TSequence, TSequence, TResult> resultSelector)
{
TSequence prev = default(TSequence);
using (IEnumerator<TSequence> e = seq.GetEnumerator())
{
if (e.MoveNext()) prev = e.Current;
while (e.MoveNext()) yield return resultSelector(prev, prev = e.Current);
}
}
虽然比我最初的版本更加复杂,但是这个版本只需要遍历一次输入序列,而原始版本需要遍历两次。
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有了通用迭代器,我可以编写如下函数:
public static double Length(this IEnumerable<Point> points)
{
return points.ZipMyself(Distance).Sum();
}
并且像这样调用它:
double d = points.Length();
并且。
double GreensTheorem(Point p1, Point p1)
{
return p1.X * p2.Y - p1.Y * p2.X;
}
public static double SignedArea(this IEnumerable<Point> points)
{
return points.ZipMyself(GreensTheorem).Sum() / 2.0
}
public static double Area(this IEnumerable<Point> points)
{
return Math.Abs(points.SignedArea());
}
public static bool IsClockwise(this IEnumerable<Point> points)
{
return SignedArea(points) < 0;
}
并像这样调用它们:
double a = points.Area();
bool isClockwise = points.IsClockwise();
在这种情况下,是否有任何理由不使用Zip和Skip(1)来实现“ZipMyself”? LINQ中是否已经有自动化此操作的内容(将列表与自身进行压缩) - 即使它不需要变得更加容易;-)
此外,是否有更好的名称可以反映它是一个众所周知的模式(如果确实是一个众所周知的模式)?
在这里有一个StackOverflow问题的链接,关于面积计算。 这是问题2432428。
还有一个关于重心的维基百科文章的链接。 如果感兴趣,请前往维基百科并搜索重心。
刚开始,因此没有足够的声望发布多个链接。
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为了完整起见,如果有人在搜索距离,面积或重心之后到达这里,以下是我接受位置类型列表(假定为面积和重心关闭)并返回位置的距离(沿着),面积和重心的函数:
public struct Position
{
public double X;
public double Y;
static public double Distance(Position p1, Position p2)
{
double dx = p2.X - p1.X;
double dy = p2.Y - p1.Y;
return Math.Sqrt(dx*dx + dy*dy);
}
}
public static class PointMath
{
public static double Distance(IEnumerable<Position> pts)
{
return pts.Pairwise((p1, p2) => Position.Distance(p1, p2)).Sum();
}
private static bool IsClockwise(IEnumerable<Position> pts)
{
return SignedArea(pts) < 0;
}
private static double SignedArea(IEnumerable<Position> pts)
{
return pts.Pairwise((p1, p2) => (p1.X * p2.Y - p1.Y * p2.X)).Sum() / 2.0;
}
public static double Area(IEnumerable<Position> pts)
{
return Math.Abs(SignedArea(pts));
}
public static Position Centroid(IEnumerable<Position> pts)
{
double a = SignedArea(pts);
var c = pts.Pairwise((p1, p2) => new
{
x = (p1.X + p2.X) * (p1.X * p2.Y - p2.X * p1.Y),
y = (p1.Y + p2.Y) * (p1.X * p2.Y - p2.X * p1.Y)
})
.Aggregate((t1, t2) => new
{
x = t1.x + t2.x,
y = t1.y + t2.y
});
return new Position(1.0 / (a * 6.0) * c.x, 1.0 / (a * 6.0) * c.y);
}
}
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