计算几何——数轴区间判断相交(1)

2023-11-03 23:10

本文主要是介绍计算几何——数轴区间判断相交(1),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

问题描述:

        给定区间A(Amin,Amax),B(Bmin,Bmax)。判断区间A与区间B是否相交

问题分析:

      如果我们把区间A看成固定不动的,区间B相对于区间A的位置状态有哪些呢?

     将区间B的左端点固定不动,调整区间B的右端点,从左往右推导,能列出6种区间B的形态。如下图,

     

       通过观察图形特点,聪明如你,一定很快就想到了一个简单的算法——分类讨论。

       比如:1、当B的Bmin和Bmax同时小于Amin时,不相交

                2、当B的Bmin和Bmax同时大于Amax时,不相交

                      balabala …………有兴趣的可以自行扩展剩余四种情况。

 

      分类讨论虽然是办法,且在有时候也很简单明了。但是,分类讨论是一个没有办法的办法,代表我们不能再继续抽象了。而,抽象是程序员的价值所在,没有经过抽象过程的有意识思考,算什么脑力劳动。

      分类得当:依赖于经验和运气,且不便于记忆和推广扩展。回想一下,但凡一个操作中用到的分类情况太多,随着时间的推移,这个知识注定会从你大脑中抽离。比如红黑树。

      分类没有错,但这不是终焉。

 

       这个区间求交的问题,也算是一个小的计算几何的问题。计算几何问题有它一般的解题步骤。

      第一步:观察

              观察那些相交的和不相交的情况各自有什么特点。尝试的在草稿纸上多画画。

      第二步:尝试总结:

     结论:A的最小值小于等于B的最大值,并且B的最小值小于等于A的最大值,那么他们就是相交的。Amin<=Bmax)&&(Bmin<=Amax)

     结论不一定对怎么办?放开这种顾虑,如果在现有案例中,都有预期结果,我们就认为他是对的。工程与理论不同,工程第一要务是解决问题。

     第三步:验证结论:

            自己给自己随机出题,随机测试,看思路是否正确。

 

       就现在而言,这个结果是正确的。记住了没有?

           A的最小值小于等于B的最大值,并且B的最小值小于等于A的最大值,那么他们就是相交的。(Amin<=Bmax)&&(Bmin<=Amax)

        这种结果很朴实,朴实自然有它的好处。后来你会惊奇的发现,这种判断模式可以推广到二维,三维,乃至多维。

  

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