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我正在尝试判断是否/如何使 Boost.Geometry 适用于特定用例。但是,我无法在任何地方找到有关该库如何处理浮点类型的文档。
如果你在官方文档中搜索“epsilon”这个词,就我所知,你会得到零命中;然而,从库的行为中可以清楚地看出,在进行比较时,它隐式地使用了处理浮点数的典型方式的某种版本,因为例如, union_ 操作将 union 两个彼此靠近但不重叠的多边形,如果它们是够近了。
例如,考虑以下代码,该代码执行二分搜索以确定两个单位正方形需要在合并时被视为相邻的阈值距离:
namespace bg = boost::geometry;
using point = bg::model::d2::point_xy<double>;
using polygon = bg::model::polygon<point, false>;
polygon create_poly(std::vector<std::tuple<double, double>> pts) {
polygon poly;
for (const auto& [x, y] : pts)
bg::append(poly, bg::make<point>(x, y));
auto [x_1, y_1] = pts[0];
bg::append(poly, bg::make<point>(x_1, y_1));
return poly;
}
bool perform_simple_union(const polygon& p1, const polygon& p2) {
std::vector<polygon> output;
bg::union_(p1, p2, output);
return output.size() == 1;
}
double find_epsilon(double left, double right) {
if (right - left < std::numeric_limits<double>::epsilon())
return left;
double eps = (left + right) / 2;
polygon a = create_poly(
std::vector<std::tuple<double, double>>{
{1.0, 1.0}, { 2.0,1.0 }, { 2.0, 2.0 }, { 1.0,2.0 }
}
);
polygon b = create_poly(
std::vector<std::tuple<double, double>>{
{2.0 + eps, 1.0}, { 3.0 + eps, 1.0 }, { 3.0 + eps, 2.0 }, { 2.0 + eps,2.0 }
}
);
if ( perform_simple_union(a, b) ) {
return find_epsilon(eps, right);
} else {
return find_epsilon(left, eps);
}
}
int main()
{
auto eps = find_epsilon(0.0, 1.0);
std::cout << "eps == " << eps << "\n";
}
当我用 Visual Studio 编译并运行上面的代码时,我得到了输出
eps == 1e-07
最佳答案
在[介绍][1]中,它指出:
The library supports high precision arithmetic numbers, such as ttmath.[1]: https://www.boost.org/doc/libs/1_70_0/libs/geometry/doc/html/geometry/introduction.html
[...], it would be too long, and it is not related to geometry. We just assume that there is a meta-function select_most_precise selecting the best type.
robust
可能会向您展示一些道路:
policies/robustness/robust_point_type.hpp:
// Meta-function to typedef a robust point type for a poli
algorithms/detail/overlay/get_turn_info_helpers.hpp:
// Used ranges - owned by get_turns or (for
algorithms/detail/overlay/get_turn_info_helpers.hpp:
// Version with rescaling, having robust points
algorithms/detail/overlay/append_no_dups_or_spikes.hpp:
// Try using specified robust policy
#include <boost/geometry.hpp>
#include <boost/multiprecision/cpp_dec_float.hpp>
#include <iostream>
namespace mp = boost::multiprecision;
namespace bg = boost::geometry;
//// Note, cpp_dec_float<0> is variable-precision!
// using Number = mp::number<mp::cpp_dec_float<0>, mp::et_off>;
// Fixed precision, avoids allocating and populates std::numeric_limits<>
// with concrete data
using Number = mp::number<mp::cpp_dec_float<50>, mp::et_off>;
using point = boost::geometry::model::d2::point_xy<Number>;
using polygon = bg::model::polygon<point, false>;
polygon create_poly(std::vector<std::tuple<Number, Number>> pts) {
polygon poly;
for (const auto& [x, y] : pts)
bg::append(poly, bg::make<point>(x, y));
auto [x_1, y_1] = pts[0];
bg::append(poly, bg::make<point>(x_1, y_1));
return poly;
}
bool perform_simple_union(const polygon& p1, const polygon& p2) {
std::vector<polygon> output;
bg::union_(p1, p2, output);
return output.size() == 1;
}
Number find_epsilon(Number left, Number right) {
Number eps = (left + right) / 2;
if (right - left < std::numeric_limits<Number>::epsilon())
return left;
polygon a = create_poly(
std::vector<std::tuple<Number, Number>>{
{1.0, 1.0}, { 2.0,1.0 }, { 2.0, 2.0 }, { 1.0,2.0 }
}
);
polygon b = create_poly(
std::vector<std::tuple<Number, Number>>{
{2.0 + eps, 1.0}, { 3.0 + eps, 1.0 }, { 3.0 + eps, 2.0 }, { 2.0 + eps,2.0 }
}
);
if ( perform_simple_union(a, b) ) {
return find_epsilon(eps, right);
} else {
return find_epsilon(left, eps);
}
}
int main()
{
std::cout << "nextafter(0, 1): " << nextafter(Number(0), Number(1)) << "\n";
std::cout << "Number: eps() " << std::numeric_limits<Number>::epsilon() << "\n";
std::cout << "Number: min_exp() " << std::numeric_limits<Number>::min_exponent10 << "\n";
std::cout << "Number: max_exp() " << std::numeric_limits<Number>::max_exponent10 << "\n";
std::cout << "Number: min() " << std::numeric_limits<Number>::min() << "\n";
std::cout << "Number: max() " << std::numeric_limits<Number>::max() << "\n";
auto eps = find_epsilon(0.0, 1.0);
std::cout << std::setprecision(180);
std::cout << "eps == " << eps << "\n";
std::cout << std::boolalpha;
std::cout << "zero? " << (eps == 0) << "\n";
}
打印
nextafter(0, 1): 1e-67108864
Number: eps() 1e-49
Number: min_exp() -67108864
Number: max_exp() 67108864
Number: min() 1e-67108864
Number: max() 1e+67108864
eps == 0
zero? true
对于
cpp_dec_float<0>
它打印(注意在可变精度情况下的“奇怪的” numeric_limits<>::eps`):
nextafter(0, 1): 1e-67108864
Number: eps() 1e-08
Number: min_exp() -67108864
Number: max_exp() 67108864
Number: min() 1e-67108864
Number: max() 1e+67108864
eps == 0
zero? true
关于c++ - 像 union_ 这样的 Boost.Geometry 操作如何处理浮点类型的基本不精确性?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/62667309/
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我是一名优秀的程序员,十分优秀!