


Löcher in 2D-Punktsätzen finden
Die Aufgabe besteht darin, die Löcher in einem Satz von 2D-Punkten innerhalb eines kartesischen Gittersystems zu finden. Die Punkte stellen Standorte von Bodenproben dar und Löcher könnten riesige Felsen, sumpfige Stellen oder Seen/Teiche umfassen. Das Ziel besteht darin, das konkave Polygon zu finden, das diese Bereiche grob definiert, und die Empfindlichkeit des Algorithmus anzupassen, um die Rauheit oder Glätte des Polygons zu steuern.
Lösungsansatz
Schritte:
- Dichtekarte erstellen: Konvertieren Sie den Punktsatz in eine Bitmap oder ein 2D-Array, indem Sie jeden Punkt skalieren und auf ein Raster projizieren. Berechnen Sie die Dichte (Anzahl der Punkte) für jede Zelle.
- Löcher identifizieren:Zellen mit einer Dichte von Null oder unter einem bestimmten Schwellenwert finden.
- Lochbereiche segmentieren :Erstellen Sie horizontale und vertikale Linien, die diese Löcher abdecken, und gruppieren Sie sie nach ihrer Nähe, um Lochsegmente zu bilden.
- Polygonisieren Lochsegmente: Wandeln Sie die Segmente in konkave Polygone um. Sortieren Sie die Punkte, um eine ordnungsgemäße Konnektivität sicherzustellen und Duplikate zu entfernen.
Beispielimplementierung (C#):
using System; using System.Collections.Generic; public class Holes { // Density map (2D array) private int[][] map; // List of hole segments (lines) private List<line> segments; // Polygonized holes (concave polygons) private List<polygon> holes; // Polygonization tolerance (higher value = smoother polygons) private double tolerance; // Initializes the hole detection algorithm. public Holes(int[][] points, int mapSize, double tolerance) { if (points == null || mapSize (); this.holes = new List<polygon>(); // Create density map CreateDensityMap(points, mapSize); } // Identifies holes in the density map. public void FindHoles() { if (map == null || map.Length == 0) { throw new InvalidOperationException("Density map not initialized."); } // Find hole cells List<cell> holeCells = FindCells(0); // Group hole cells into segments List<list>> lineGroups = GroupLines(holeCells); // Polygonize segments PolygonizeSegments(lineGroups); } // Helper functions for hole detection. private void CreateDensityMap(int[][] points, int mapSize) { // Scale and project points onto a grid for (int i = 0; i FindCells(int threshold) { List<cell> holeCells = new List<cell>(); for (int i = 0; i > GroupLines(List<cell> holeCells) { // Group lines by proximity List<list>> lineGroups = new List<list>>(); foreach (Cell holeCell in holeCells) { List<line> group = null; // Find existing group or create a new one for (int i = 0; i line.Proximity(holeCell) (); lineGroups.Add(group); } // Add horizontal/vertical lines group.Add(new Line(holeCell.x, holeCell.y, true)); group.Add(new Line(holeCell.x, holeCell.y, false)); } return lineGroups; } private void PolygonizeSegments(List<list>> lineGroups) { foreach (List<line> lineGroup in lineGroups) { Polygon polygon = PolygonizeSegment(lineGroup); if (polygon != null) { holes.Add(polygon); } } } private Polygon PolygonizeSegment(List<line> lineSegment) { // Sort lines by angle (convex hull algorithm) lineSegment.Sort((a, b) => a.Angle.CompareTo(b.Angle)); // Remove duplicate lines List<line> uniqueLines = new List<line>(); foreach (Line line in lineSegment) { if (uniqueLines.Count == 0 || uniqueLines[uniqueLines.Count - 1].Angle != line.Angle) { uniqueLines.Add(line); } } // Polygonize lines List<point> points = new List<point>(); for (int i = 0; i Math.PI) { point = currentLine.GetIntersection(uniqueLines[(i + 1) % uniqueLines.Count], true); } else { point = currentLine.GetIntersection(uniqueLines[(i + 1) % uniqueLines.Count], false); } if (point != null) { points.Add(point); } } return new Polygon(points); } // Helper classes for line/polygon representation. private class Line { public int x1, y1, x2, y2; public double angle; public bool isHorizontal; public Line(int x, int y, bool isHorizontal) { if (isHorizontal) { x1 = 0; y1 = y; x2 = map.GetLength(0) - 1; y2 = y; } else { x1 = x; y1 = 0; x2 = x; y2 = map[0].GetLength(0) - 1; } this.angle = Math.Atan2(y2 - y1, x2 - x1); this.isHorizontal = isHorizontal; } public double Angle { get { return angle; } } public double Proximity(Cell cell) { double distX, distY; if (isHorizontal) { distX = cell.x - x1; distY = cell.y - y1; } else { distX = cell.x - x2; distY = cell.y - y2; } return Math.Sqrt(distX * distX + distY * distY); } public Point GetIntersection(Line other, bool isConvex) { double denominator, numerator, tx, ty; if (isHorizontal) { denominator = (other.y2 - other.y1) - (y2 - y1); numerator = ((other.x2 - other.x1) * (y1 - other.y1)) - ((x2 - x1) * (other.y2 - other.y1)); tx = numerator / denominator; ty = other.y1 + ((tx - other.x1) * (other.y2 - other.y1)) / (other.x2 - other.x1); } else { denominator = (other.x2 - other.x1) - (x2 - x1);</point></point></line></line></line></line></list></line></list></list></cell></cell></cell></list></cell></polygon></polygon></line>
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie können wir Löcher in einem 2D-Punktsatz identifizieren und abgrenzen, der die Standorte von Bodenproben darstellt?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!

C Gründe für die kontinuierliche Verwendung sind seine hohe Leistung, breite Anwendung und sich weiterentwickelnde Eigenschaften. 1) Leistung mit hoher Effizienz. 2) weit verbreitete: Glanz in den Feldern der Spieleentwicklung, eingebettete Systeme usw. 3) Kontinuierliche Entwicklung: Seit seiner Veröffentlichung im Jahr 1983 hat C weiterhin neue Funktionen hinzugefügt, um seine Wettbewerbsfähigkeit aufrechtzuerhalten.

Die zukünftigen Entwicklungstrends von C und XML sind: 1) C werden neue Funktionen wie Module, Konzepte und Coroutinen in den Standards C 20 und C 23 einführen, um die Programmierungseffizienz und -sicherheit zu verbessern. 2) XML nimmt weiterhin eine wichtige Position in den Datenaustausch- und Konfigurationsdateien ein, steht jedoch vor den Herausforderungen von JSON und YAML und entwickelt sich in einer prägnanteren und einfacheren Analyse wie die Verbesserungen von XMLSchema1.1 und XPATH3.1.

Das moderne C -Designmodell verwendet neue Funktionen von C 11 und darüber hinaus, um flexiblere und effizientere Software aufzubauen. 1) Verwenden Sie Lambda -Ausdrücke und STD :: Funktion, um das Beobachtermuster zu vereinfachen. 2) Die Leistung durch mobile Semantik und perfekte Weiterleitung optimieren. 3) Intelligente Zeiger gewährleisten die Sicherheit und das Management von Ressourcen.

C Die Kernkonzepte von Multithreading und gleichzeitiger Programmierung umfassen Thread -Erstellung und -management, Synchronisation und gegenseitige Ausschluss, bedingte Variablen, Thread -Pooling, asynchrones Programmieren, gemeinsame Fehler und Debugging -Techniken sowie Leistungsoptimierung sowie Best Practices. 1) Erstellen Sie Threads mit der STD :: Thread -Klasse. Das Beispiel zeigt, wie der Thread erstellt und wartet. 2) Synchronisieren und gegenseitige Ausschluss, um std :: mutex und std :: lock_guard zu verwenden, um gemeinsam genutzte Ressourcen zu schützen und den Datenwettbewerb zu vermeiden. 3) Zustandsvariablen realisieren Kommunikation und Synchronisation zwischen Threads über std :: Condition_Variable. 4) Das Beispiel des Thread -Pools zeigt, wie die Threadpool -Klasse verwendet wird, um Aufgaben parallel zu verarbeiten, um die Effizienz zu verbessern. 5) Asynchrones Programmieren verwendet std :: als

Die Speicherverwaltung, Hinweise und Vorlagen von C sind Kernfunktionen. 1. Die Speicherverwaltung zuteilt manuell manuell und freisetzt Speicher durch neue und löscht und achten Sie auf den Unterschied zwischen Haufen und Stapel. 2. Zeiger erlauben den direkten Betrieb von Speicheradressen und verwenden Sie sie mit Vorsicht. Intelligente Zeiger können das Management vereinfachen. 3. Template implementiert die generische Programmierung, verbessert die Wiederverwendbarkeit und Flexibilität der Code und muss die Typableitung und Spezialisierung verstehen.

C eignet sich für die Systemprogrammierung und Hardware-Interaktion, da es Steuerfunktionen in der Nähe von Hardware und leistungsstarke Funktionen der objektorientierten Programmierung bietet. 1) C über Merkmale auf niedrigem Niveau wie Zeiger, Speicherverwaltung und Bitbetrieb können effizienter Betrieb auf Systemebene erreicht werden. 2) Die Hardware -Interaktion wird über Geräte -Treiber implementiert, und C kann diese Treiber so schreiben, dass sie mit Hardware -Geräten über die Kommunikation umgehen.

C eignet sich zum Aufbau von Hochleistungsspiel- und Simulationssystemen, da es nahezu Hardwaresteuerung und effiziente Leistung bietet. 1) Speicherverwaltung: Manuelle Steuerung reduziert die Fragmentierung und verbessert die Leistung. 2) Kompilierungszeitoptimierung: Inline-Funktionen und Schleifenerweiterung verbessern die Laufgeschwindigkeit. 3) Niedrige Operationen: Direkter Zugriff auf Hardware, Optimierung von Grafiken und physischem Computer.

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