Question

我正在开发一个使用Voronoi创建地图的Java程序。我正在使用一个生成Voronoi的Java库，它非常快（http://sourceforge.net/projects/simplevoronoi/）。

我面临的问题是，我必须扫描每个Voronoi边缘，以了解边缘左侧和右侧的点，以创建包含每个点的多边形。它是包含每个Voronoi边缘的类：

public class GraphEdge
{
    public double x1, y1, x2, y2;

    public int site1;
    public int site2;
}

坐标x1, y1, x2, y2是边缘起点和终点坐标，site1和site2是边缘左侧和右侧点的索引。因此，要创建包含每个点的多边形，我会这样做：

for(int n = 0; n < xValues.length; ++n){
        polygonsList.add(new GPolygon());
        for(GraphEdge mGraphEdge : edgesList){
            if( (xValues[mGraphEdge.site1] == xValues[n] || xValues[mGraphEdge.site2] == xValues[n])
                && (yValues[mGraphEdge.site1] == yValues[n] || yValues[mGraphEdge.site2] == yValues[n]) ){
                polygonsList.get(n).addPoint((int)mGraphEdge.x1, (int)mGraphEdge.y1);
                polygonsList.get(n).addPoint((int)mGraphEdge.x2, (int)mGraphEdge.y2);
            }
        }
    }

xValues和yValues是我生成Voronoi图的点坐标，GPolygon是我创建的从java.awt.Polygon延伸的Polygon类。这些是我测量的时间：

Voronoi时间： 283 mS（生成Voronoi图的时间）
多边形搜索时间： 34589 mS（完成生成多边形的for循环的时间）
多边形填充时间： 390 mS（填充多边形并保存到图像的时间，这是可选的）
积分数量： 26527（生成Voronoi的点数）
完成地图生成
多边形数量： 26527（多边形数量，每个点数一个）

正如您所看到的，与其他时间相比，时间真的很重要，我如何才能加快for循环？还有其他选择吗？非常感谢你提前。

Answer 1

嗯，如果表现真的很糟糕，那么现在是思考你选择算法的好时机。您已经注意到输入集中每个站点周围都有一个多边形 - 换句话说，形成多边形的边具有相同的站点。

因此，如下简单的事情应该很好地解决它：

Map<Integer, List<GraphEdge>> edgesByPolygon = new HashMap<>();
for (GraphEdge edge : edgesList) {
    List<GraphEdge> list = edgesByPolygon.get(edge.site1);
    if (list == null) {
        list = new ArrayList<>();
        edgesByPolygon.put(edge.site1, list);
    }
    list.add(edge);

    list = edgesByPolygon.get(edge.site2);
    if (list == null) {
        list = new ArrayList<>();
        edgesByPolygon.put(edge.site2, list);
    }
    list.add(edge);
}

for (List<GraphEdge> list : edgesByPolygon.valueSet()) {
    // order the edges by adjacency and construct the polygon instance
    // (a naive algorithm will do, as the average number of edges is small)
}

这是一个近O（n）算法（而不是你的O（n ^ 2）），我估计这应该快约1000倍。

Answer 2

实际上，在for循环期间将新GPolygon存储到变量中，而不是直接将其添加到列表中：

    for(int n = 0; n < xValues.length; ++n){
        GPolygon polygon = new GPolygon();
        polygonsList.add(polygon);
        for(GraphEdge mGraphEdge : edgesList){
            if( (xValues[mGraphEdge.site1] == xValues[n] || xValues[mGraphEdge.site2] == xValues[n])
                && (yValues[mGraphEdge.site1] == yValues[n] || yValues[mGraphEdge.site2] == yValues[n]) ){
                polygon.addPoint((int)mGraphEdge.x1, (int)mGraphEdge.y1);
                polygon.addPoint((int)mGraphEdge.x2, (int)mGraphEdge.y2);
            }
        }
    }

这样你根本不必打电话给。

Answer 3

确保polygonsList是ArrayList，而不是LinkedList。

行：

polygonsList.get(n).addPoint((int)mGraphEdge.x1, (int)mGraphEdge.y1);
polygonsList.get(n).addPoint

可以通过只调用一次polygonsList.get（n）来简化。

如果你有很多边缘，你可以加速100到1000倍，

将您的边缘存储在基于quadtree的存储桶中，可以是线四叉树或边界框四叉树，我更喜欢这样。然后对于每个搜索点，四叉树为您提供附近的16条边（假设桶大小= 16）。您不必迭代所有10.0000，仅用于16。

如何优化此循环？

3 个答案: