Java 中的基数方向算法

algorithm java compass-geolocation

2022-09-02 23:47:08

这个周末，我花了几分钟时间整理一个算法，该算法将采用标题（以度为单位）并返回基本方向的字符串（我正在使用的Android指南针应用程序中使用它）。我最终得到的是：

private String headingToString(Float heading)
{
    String strHeading = "?";
    Hashtable<String, Float> cardinal = new Hashtable<String, Float>();
    cardinal.put("North_1", new Float(0));
    cardinal.put("Northeast", new Float(45));
    cardinal.put("East", new Float(90));
    cardinal.put("Southeast", new Float(135));
    cardinal.put("South", new Float(180));
    cardinal.put("Southwest", new Float(225));
    cardinal.put("West", new Float(270));
    cardinal.put("Northwest", new Float(315));
    cardinal.put("North_2", new Float(360));

    for (String key: cardinal.keySet())
    {
        Float value = cardinal.get(key);
        if (Math.abs(heading - value) < 30)
        {
            strHeading = key;
            if (key.contains("North_"))
            {
                strHeading = "North";
            }
            break;
        }
    }
    return strHeading;
}

我的问题是，这是最好的方法吗？它之前一定已经做过很多次了，尽管我还没有在网上搜索过例子。有没有人尝试过这个并找到一个更整洁的解决方案？

编辑The Reverand的Thilo，shinjin和Chrstoffer的回应：

解决方案

public static String headingToString2(double x)
{
    String directions[] = {"N", "NE", "E", "SE", "S", "SW", "W", "NW", "N"};
    return directions[ (int)Math.round((  ((double)x % 360) / 45)) ];
}

答案 1

在大多数情况下，这很好，尽管为了使它经过优化和（IMO）更干净，您可以做的是找到一个函数将输入标题与地图中使用的输入标题相关联。

例如：（我很确定这是正确的，但你会想检查它）

45* (int)Math.round((  ((double)x % 360) / 45))

这样做首先要确保标题在有效范围内。然后x % 360

45 * round(.../45)

找到最接近的 45 的倍数。

现在，将您的地图更改为

  HashMap<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>()
  map.put(0, "North")
  map.put(45, "Northeast")
  etc...

因此，现在您的算法变成了快速的数学计算，而不是迭代地图。此外，您在这里不需要作为Hashtable，因为它提供了并发的构造（如果我没记错的话），在您的情况下，它实际上会导致性能下降。

再一次，根据您的需求，性能损失可能完全可以忽略不计。

编辑Thilo和Shinjin的建议：

与其乘以 45，不如保留等式的其余部分，即 0-7 的值，然后创建一个字符串数组。

String directions[] = {"N", "NE", "E", "SE", "S", "SW", "W", "NW"}
return directions[ (int)Math.round((  ((double)x % 360) / 45)) % 8 ]

你已经用两行解决了你的问题。

注意：对于负数，模数无法正常工作。如果我们的输入标题为负数，则需要先将其设置为正数。

答案 2

这里的大多数答案在45度间隔内相差22.5度，并将例如0-45映射为N，而不是[337.5-360]，[0-22.5]到N。在执行数学运算以更正此问题之前，您需要偏移。

下面是一个使用 22.5 度间隔的解决方案，例如您可能看到的风向：

  private String formatBearing(double bearing) {
    if (bearing < 0 && bearing > -180) {
      // Normalize to [0,360]
      bearing = 360.0 + bearing;
    }
    if (bearing > 360 || bearing < -180) {
      return "Unknown";
    }

    String directions[] = {
      "N", "NNE", "NE", "ENE", "E", "ESE", "SE", "SSE",
      "S", "SSW", "SW", "WSW", "W", "WNW", "NW", "NNW",
      "N"};
    String cardinal = directions[(int) Math.floor(((bearing + 11.25) % 360) / 22.5)];
    return cardinal + " (" + formatBearing.format(bearing) + " deg)";
  }