如何将一个数字限制在一个范围内

Question

我有一个函数，用于将旋转角度限制在0.0到360.0的范围内：

private float ClampRotation( float rotation ) {

    while( rotation < 0.0f ) rotation += 360.0f;
    while( rotation >= 360.0f ) rotation -= 360.0f;

    return rotation;

}

这个函数的效果很好，也可能没有更有效率的方式了，但我想知道是否有原生的Java函数能够实现同样的功能？

最接近的是Math.min/max，但它不能像这样工作。旋转-10.0应该输出350.0而不是min/max会输出的0.0。

- Espen

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这肯定不是最有效的解决方案 - 数字越大，循环时间就越长。 - tdammers

“不能更有效率了” 对于旋转值较大的情况，正如@Paul的回答所证明的那样，它可以极大地提高效率。 - President James K. Polk

Answer 1

% (取模) 适用于浮点数，因此请使用 rotation % 360.0f（对于负数，您需要在后面添加 360.0）

- The Archetypal Paul

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取模运算符只是检查两个数字是否可以被整除...我不确定它如何帮助 OP 的问题。 - William Linton

实际上，它返回一个数被另一个数除后的“余数”，当余数为零时，它们是完全可除的。 - SimonJ

Answer 2

使用取模运算符，考虑小于0的值；

private float ClampRotation( float rotation ) {

    rotation = rotation % 360f;

    if (rotation < 0f) rotation += 360f;

    return rotation;

}

- tvanfosson

Answer 3

这只是数学问题...你可以这样做:

private float ClampRotation( float rotation ) {

    return rotation+360.0f*Math.ceil(-rotation/360.0f);

}

我相信这没问题。

- RoeeK

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我认为你刚刚发明了“%”运算符 ;) - SimonJ

实际上是相反的（查找“旋转”在360中出现的次数。模运算找到余数） （顺便说一句 - 当你说可以用%代替时，你仍然是正确的。由于某种原因，我更喜欢这个..） - RoeeK

不，这是“向下取整除法”模运算的一种变体（请参见http://en.wikipedia.org/wiki/Modulo_operation）。它没有问题-它对Knuth有效！ - SimonJ

Answer 4

您有传统的实现方式，可以将小于一个数量级之内的角度包装到所需范围内。

对于浮点数，模数有点奇怪 - 对于负数它返回负数，因此仍然需要一个分支，并且涉及除法，这在某些机器上速度较慢（例如我还没有找到一台机器，在那里％比用几次减法绕过循环要便宜得多）。

如果您的值在-1000到+1000范围内，则您的版本既更清晰又更快。如果您的值超出此范围，请选择基于模数的版本。如果非常重要，请使用您要使用的值范围在您的硬件上测试两者。

- Pete Kirkham