一尘不染

如何基于坐标对角填充2D数组

algorithm

我正在构建类似热图的矩形阵列接口,并且希望“热”位置在阵列的左上方,而“冷”位置在阵列的右下方。因此,我需要像这样对角填充一个数组:

    0    1    2    3
  |----|----|----|----|
0 | 0  | 2  | 5  | 8  |
  |----|----|----|----|
1 | 1  | 4  | 7  | 10 |
  |----|----|----|----|
2 | 3  | 6  | 9  | 11 |
  |----|----|----|----|

所以实际上,我需要一个函数f(x,y)这样

f(0,0) = 0
f(2,1) = 7
f(1,2) = 6
f(3,2) = 11

(或者,当然是类似的函数f(n),其中f(7)= 10,f(9)= 6,等等)。


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2020-07-28

共1个答案

一尘不染

有趣的问题是,如果您只能逐行遍历数组。我将矩形分为三个区域。在 左上部的三角形状 ,在 底部直角三角形中间菱形

对于 左上三角形 ,可以使用通用算术级数计算第一列(x = 0)中的值1 + 2 + 3 + .. + n = n*(n+1)/2。该三角形中具有相同x + y值的字段在同一对角线中,并且该值是第一个列+ x的和。

相同的方法适用于 右下三角形
。但是,而不是xyw-x并且h-y被使用,其中,w为宽度和h矩形的高度。该值必须从w*h-1数组中的最大值中减去。

中间菱形
有两种情况。如果矩形的宽度大于(或等于)高度,则矩形的左下角字段是菱形中值最低的字段,可以从之前的总和中计算出h-1。从那里开始,您可以想象菱形是一个矩形,其x值为x
x+y,y值为y原始矩形。因此,计算该 新矩形 中的剩余值很容易。
在另一种情况下,当高度大于宽度时,则可以使用该算术和求和处的场,x=w-1并且y=0菱形可以想象为具有x值x和y值的矩形y-(w-x-1)

例如,可以通过预先计算值来优化代码。我认为对于所有这些情况也有一个公式。也许以后再考虑。

inline static int diagonalvalue(int x, int y, int w, int h) {
    if (h > x+y+1 && w > x+y+1) {
        // top/left triangle
        return ((x+y)*(x+y+1)/2) + x;
    } else if (y+x >= h && y+x >= w) {
        // bottom/right triangle
        return w*h - (((w-x-1)+(h-y-1))*((w-x-1)+(h-y-1)+1)/2) - (w-x-1) - 1;
    }

    // rhomboid in the middle
    if (w >= h) {
        return (h*(h+1)/2) + ((x+y+1)-h)*h - y - 1;
    }
    return (w*(w+1)/2) + ((x+y)-w)*w + x;
}

for (y=0; y<h; y++) {
    for (x=0; x<w; x++) {
        array[x][y] = diagonalvalue(x,y,w,h);
    }
}

当然,如果没有这样的限制,类似的东西应该会更快一些:

n = w*h;
x = 0;
y = 0;
for (i=0; i<n; i++) {
    array[x][y] = i;
    if (y <= 0 || x+1 >= w)  {
        y = x+y+1;
        if (y >= h) {
            x = (y-h)+1;
            y -= x;
        } else {
            x = 0;
        }
    } else {
        x++;
        y--;
    }
}
2020-07-28