java - 如何将多个矩形合并为一个多边形

Question

我正在为这部分工作而苦苦挣扎。我故意不详细说明工作任务的上下文，以尝试将注意力集中在问题上。我必须将矩形合并为单个多边形，如附图所示，但我需要点列表，以便我可以将它们写成多边形形状(DOM 对象)以用于 Swing Canvas ，然后导出 SVG。

我知道每个矩形的原点，即左上角的 x 和 y 坐标 (float x, float y) 以及每个矩形的宽度 (float) 和高度 (float)，因此我可以由此计算出坐标每个矩形的所有四个角，即顶部、右侧、底部、左侧、即 top = origin = x, y, right = x + width, bottom = x + width, y + height 和 left = x, y + height。

我有一个 List<Rectangle> rectangles并想要一种算法将此列表转换为单个多边形(List<Points>，其中一个点代表每个点的坐标(x，y)，如标记为红色“x”的图表所示。

然后我将使用这个点列表在 DOM 中写出一个元素，最终以 SVG 格式打印网页。因此，我的最终结果必须是一个点列表(即用于在 SVG 中构建多边形形状的 x、y 坐标)。

我确实看到了这个答案，它做了类似的事情，但我不确定我是否可以将它应用到我的案例中 - 而且它是用 Python 而不是 Java 编写的:Merging multiple adjacent rectangles into one polygon

Answer 1

这是我和我的同事提出的解决方案。希望它可以帮助别人。

public class PolygonHelper {

    public Polygon makePolygon(List<Rectangle> rectangles){
        List<Point> points = calcPoints(rectangles);
        return new Polygon(points);
    }

    private List<Point> calcPoints(List<Rectangle> rectangles) {
        List<Point> ret = new ArrayList<>();

        List<Float> yCoords = new ArrayList<>(getAllYCoords(rectangles));
        yCoords.sort(Comparator.naturalOrder());

        float previousLeftCoord = 0;
        float previousRightCoord = 0;

        for(float yCoord : yCoords) {
            System.out.println("Considering yCoords "+ yCoord);
            float minimumXLeftCoord = minXLeftCoord(yCoord, rectangles);
            float maximumXRightCoord = maxXRightCoord(yCoord, rectangles);
            System.out.println("min X: "+minimumXLeftCoord);
            System.out.println("max X: "+maximumXRightCoord);

            if(yCoord == yCoords.get(0)) {
                ret.add(new Point(minimumXLeftCoord, yCoord));
                ret.add(new Point(maximumXRightCoord, yCoord));

            } else {

                if(minimumXLeftCoord!=previousLeftCoord) {
                    ret.add(0, new Point(previousLeftCoord, yCoord));
                    ret.add(0, new Point(minimumXLeftCoord, yCoord));
                } else {
                    ret.add(0, new Point(minimumXLeftCoord, yCoord));
                }

                if(maximumXRightCoord!=previousRightCoord) {
                    ret.add(new Point(previousRightCoord, yCoord));
                    ret.add(new Point(maximumXRightCoord, yCoord));
                } else {
                    ret.add(new Point(maximumXRightCoord, yCoord));
                }

            }

            previousLeftCoord = minimumXLeftCoord;
            previousRightCoord = maximumXRightCoord;
            System.out.println(ret);
        }

        return ret;

    }

    private Set<Float> getAllYCoords(List<Rectangle> rectangles) {
        List<Float> allBottomYCoords = rectangles.stream().map(rectangle -> rectangle.getBottom().getY()).collect(Collectors.toList());
        List<Float> allTopYCoords = rectangles.stream().map(rectangle -> rectangle.getTop().getY()).collect(Collectors.toList());

        Set<Float> allCoords = new HashSet<>();
        allCoords.addAll(allTopYCoords);
        allCoords.addAll(allBottomYCoords);
        return allCoords;
    }

    private float minXLeftCoord(Float y, List<Rectangle> rectangles) {
        return rectanglesAtY(y, rectangles).stream().map(rect -> rect.getLeft().getX()).min(Comparator.naturalOrder()).get();
    }

    private float maxXRightCoord(Float y, List<Rectangle> rectangles) {
        return rectanglesAtY(y, rectangles).stream().map(rect -> rect.getRight().getX()).max(Comparator.naturalOrder()).get();
    }

    private List<Rectangle> rectanglesAtY(Float y, List<Rectangle> rectangles) {
        List<Rectangle> rectsAtYExcBottomLines = rectsAtYExcBottomLines(y, rectangles);

        if(rectsAtYExcBottomLines.size()>0) {
            // there are rectangles that are not closing here, so ignore those that are closing.
            return rectsAtYExcBottomLines;
        } else {
            // there are only rectangle bottom lines so we need to consider them.
            return rectsAtYIncBottomLines(y, rectangles);
        }
    }

    private List<Rectangle> rectsAtYExcBottomLines(Float y, List<Rectangle> rectangles) {
        return rectangles.stream()
                .filter(rect -> rect.getTop().getY()<=y && rect.getBottom().getY()>y).collect(Collectors.toList());
    }

    private List<Rectangle> rectsAtYIncBottomLines(Float y, List<Rectangle> rectangles) {
        return rectangles.stream()
                .filter(rect -> rect.getTop().getY()<=y && rect.getBottom().getY()==y).collect(Collectors.toList());
    }

}