java - 查找坐标是否为顶点/边界坐标的有效方法？

Question

想象一个笛卡尔平面，每个 Cell 对象代表平面中的一个点(该平面将是迷宫)。在构建迷宫时，我想弄清楚 Cell 对象是顶点(四个角点)还是边界点(迷宫边缘上的任何单元格，顶点点也是边界点)。

我需要知道，以便我可以将相邻单元格添加为特定单元格的邻居(我正在创建一个带有节点的图形结构)。不同的边界对哪些细胞是邻居有不同的要求(例如，右上角的顶点不能有 y + 1 或 x + 1 的邻居，因为它在迷宫之外，而左下角的顶点不能有 y - 1或 x - 1)。

我是如何尝试通过一系列 if 语句来实现这一点的，我认为这不是一个很好的做法。所以我想问问有没有更好的方法知道一个点是什么类型的坐标？

这是我的做法:

private String typeOfBorderCell(Cell cell){
    if (!isBorderCell(cell)){
        throw new IllegalArgumentException("cell is not a border cell");
    }
    double x = cell.getCoordinate().getX();
    double y = cell.getCoordinate().getY();

    // Vertices
    if (x == 0 && y == 0){
        return "bottom-left";
    }

    else if (x == 0 && y == height - 1){
        return "top-left";
    }

    else if (x == width - 1 && y == 0){
        return "bottom-right";
    }

    else if (x == width - 1 && y == height - 1){
        return "top-right";
    }

    // Non-Vertices
    else if (x == 0 && (y > 0 && y < height - 1)){
        return "left";
    }

    // and so on for the other three non-vertex borders
}

高度/宽度是迷宫的大小，但我不得不减去 1，因为迷宫坐标从原点 (0,0) 开始，因此 5x5 迷宫的 y 最大为 4，其 y 最大为 4 X。

这样做，我将得到总共 8 个条件语句(使用此方法的方法也需要一个包含 8 个 case 的 switch 语句)。如果没有一堆条件语句，是否有更有效的方法来做到这一点？

Answer 1

我发现枚举是一长串 if 语句的相当优雅的替代方案。这是一个示例(使用 Java 8):

enum CellType {

    OTHER(1, (x, y) -> true),
    TOP(2, (x, y) -> y == HEIGHT - 1),
    BOTTOM(2, (x, y) -> y == 0),
    LEFT(2, (x, y) -> x == 0),
    RIGHT(2, (x, y) -> x == WIDTH - 1),
    TOP_LEFT(3, TOP, LEFT),
    BOTTOM_RIGHT(3, BOTTOM, RIGHT),
    TOP_RIGHT(3, TOP, RIGHT),
    BOTTOM_LEFT(3, BOTTOM, LEFT);

    private static final int HEIGHT = 5;
    private static final int WIDTH = 5;

    private final int precedence;
    private final BiPredicate<Integer, Integer> test;

    private CellType(int precedence, BiPredicate<Integer, Integer> test) {
        this.precedence = precedence;
        this.test = test;
    }

    private CellType(int precedence, CellType type1, CellType type2) {
        this(precedence, type1.test.and(type2.test));
    }

    public static CellType valueOf(int x, int y) {
        assert x >= 0 && x < WIDTH && y >= 0 && y < WIDTH;
        return Arrays.stream(values())
            .filter(ct -> ct.test.test(x, y))
            .max(Comparator.comparingInt(ct -> ct.precedence))
            .orElse(OTHER);
    }
}

您可以将其与 CellType.valueOf(0, 4) 之类的代码一起使用，它将返回 CellType.TOP_LEFT。

与 if 语句集相比，我更喜欢这种习惯用法，因为它将谓词放在一个地方，使它们易于识别和更改。

它还会导致您的“单元格类型”不是字符串，如果您以后想向它添加逻辑，这是个好主意。例如，您可以通过将处理单元格类型的逻辑添加到枚举本身来避免您在问题中提到的 switch 语句。此外，与字符串进行比较很容易出错。您可以在一个地方更改字符串，并最终导致难以检测到错误。如果更改枚举，则会立即出现语法错误。

这里简单介绍一下它的工作原理。 BiPredicate 是一个函数式接口(interface)，它接受两个整数(x 和 y)并返回一个 boolean 值。每个 CellType 成员都有一个谓词，用于测试给定的 x 和 y 是否表示该类型的单元格。对于边缘单元格类型，lambda 表达式用于提供条件。对于顶点，构造函数采用两个边缘单元格类型，并通过测试单元格是否满足两个边缘条件来构造一个新谓词。例如，TOP_LEFT 测试单元格是否同时位于顶部和左侧边缘。

valueOf 方法查找满足给定单元格的所有单元格类型，然后返回具有最高优先级的单元格类型。优先级确保返回顶点而不是边。如果没有匹配的单元格类型，则返回 OTHER(对于非边缘非顶点)。