如何为任何给定坐标找到正确的邻居？

Question

更新：此问题正在寻求有关如何为任何给定坐标获取一组邻居的指导。

我创建了一个包含坐标的二维数组，

 int[][] coordinates= { { -1, -1 }, { -1, 0 }, { -1, +1 },
            { 0, -1 }, { 0, +1 }, { +1, -1 }, { +1, 0 }, { +1, -1 } };

如您所知，这些是坐标 (0,0) 的邻居。

现在我正在尝试实现一个采用两个参数的方法 (int positionX, int positionY)，并使用输入参数值 coordiante(x,y) 作为起始坐标并找到该坐标的所有邻居。

我正在考虑这样的事情：

    int getNearCoordinates(int positionX, int positionY) {

        for (int[] coordinate: coordinates) {
               //I am not sure what to do after this
        }

    }

我正在尝试使用循环从我创建的二维数组中获取单个坐标，但我被困在这里。我如何找到合适的方法来找到 positionX 和 positionY 的邻居？

什么是邻居？

下图中所有橙色点都是原点的邻居 (0,0)

Answer 1

两个点 A(x1,y1), B(x2,y2) 是邻居，如果这个表达式为真：

 Math.abs(x1-x2) <= 1 && Math.abs(y1-y2) <= 1

此处如果两个差值都为零，则 A 等于 B。

Answer 2

我会推荐

使用专用的 class (Coordinate) 而不是 int[]。这使您的代码更易于扩展（第三维等）或更改（使用 double 而不是 int 等）。在示例中，您可以看到 imutable class - 这会阻碍代码产生副作用。
使用 Collection 而不是 Array。这使得处理更容易（您可以简单地 add 和 remove 项）
使用java8-Streaming-API。它快如闪电，让您的代码更具可读性。

其他想法：

您甚至可以使 getNearCoordinates 成为坐标 class 的一部分。这将使 new Coordinate(27,35).getNearCoordinates() 可用。
除了在单独的字段中存储 x 和 y，您还可以使用 Map<Axis, Integer>。这会使您的代码更难理解 - 但会减少重复代码。
您还可以使用两个嵌套循环生成路线集合 for (int x = -1; x <= 1; x++) for (int y = -1; y <= 1; y++) use(new Coordinate(x,y))。这会使您的代码 更干净 ，但可能更难理解。

示例代码：

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

public class Snippet {

    // make a class to be more flexible
    class Coordinate {

        // final fields are making this an "imutable"
        final int x;
        final int y;

        /** constructor to take coordinate values */
        Coordinate(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }

        /** moves this coordinate by another coordinate */
        Coordinate move(Coordinate vector) {
            return new Coordinate(x + vector.x, y + vector.y);
        }
    }

    /** using Collection instead of Array makes your live easier. Consider renaming this to "directions". */
    Collection<Coordinate> coordinates = Arrays.asList(
            new Coordinate( -1, -1 ), // left top
            new Coordinate( -1,  0 ), // left middle
            new Coordinate( -1, +1 ), // left bottom
            new Coordinate(  0, -1 ), // top
            new Coordinate(  0, +1 ), // bottom
            new Coordinate( +1, -1 ), // right top
            new Coordinate( +1,  0 ), // right middle
            new Coordinate( +1, +1 )  // right bottom
            );

    /** @return a collection of eight nearest coordinates near origin */
    Collection<Coordinate> getNearCoordinates(Coordinate origin) {
        return
                // turn collection into stream
                coordinates.stream()

                // move the origin into every direction
                .map(origin::move)

                // turn stream to collection
                .collect(Collectors.toList());
    }

}

没有 Java8-streaming API 的相同行为将如下所示：

/** @return a collection of eight nearest coordinates near origin */
Collection<Coordinate> getNearCoordinates(Coordinate origin) {
    Collection<Coordinate> neighbours = new ArrayList<>();

    for (Coordinate direction : coordinates)
        neighbours.add(origin.move(direction));

    return neighbours;
}

Answer 3

这取决于你如何定义邻居。下面的代码将测试对角线以及水平和垂直邻居的坐标和 return true。

if (Math.abs(coordinate[0] - positionX) <= 1 && Math.abs(coordinate[1] - positionY) <= 1)
{
    System.out.println(Arrays.toString(coordinate));
}

确保导入 java.lang.Math

坐标的打印当然只是一个例子，但可能对调试有用。

Answer 4

这不是实现它的最佳方式（使用 int[] 表示点），此答案的目的是展示算法。

如果你说的是无界平面，那么你总是有 8 个点，所以你可以通过以下方式实现它：

// first point index, 2nd: 0 = x, 1 = y
public int[][] getNeighbours(int x, int y) {
   int[][] ret = new int[8][2];
   int count = 0;
   for (int i = -1; i <= 1; i++)
      for (int j = -1; j <= 1; j++) {
         if (i == 0 && j == 0)
            continue;
         ret[count][0] = x + i;
         ret[count++][1] = y + j;
      }
   return ret;
}

如果平面有界就更有趣了，这次使用ArrayList:

public List<int[]> getNeighbours(int x, int y, int minX, int maxX, int minY, int maxY) {
   List<int[]> ret = new ArrayList<int[]>(8); // default initial capacity is 100
   for (int i = Math.max(x - 1, minX); i <= Math.min(x + 1, maxX); i++)
      for (int j = Math.max(y - 1, minY); j <= Math.min(y + 1, maxY); j++) {
         if (i == x && j == y)
            continue;
         ret.add(new int[] {i, j});
      }
   return ret;
}

后者适用于任何点，也适用于平面外或边界处。

Answer 5

这看起来很明显，但您可以复制 coordinates，并将给定坐标的 x 和 y 值添加到每个坐标的值，使用 for 循环拟合示例。

如何为任何给定坐标找到正确的邻居？

How to find correct neighbors for any giving coordinate?

java

algorithm

coordinates