基于狄洛尼三角网生成算法的源代码.docx
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基于狄洛尼三角网生成算法的源代码
importjava.util.*;
importjava.awt.*;
publicclassMyEdge{
publicstaticintcount=0;
publicintid;
privateintbegin;
privateintend;
privateintuseCount;
publicMyEdge（intbegin,intend）
{
this.id=++count;
this.begin=begin;
this.end=end;
this.useCount=0;
}
publicMyEdge（MyPointbegin,MyPointend）
{
this.id=++count;
this.begin=begin.id;
this.end=end.id;
this.useCount=0;
}
publicintgetUseCount（）
{
returnthis.useCount;
}
publicvoidaddUseCount（）
{
this.useCount++;
}
/*
*下面这两个方法是得到边的来个顶点
*若集合中没有指定的对象则返回空值
*/
publicMyPointgetBeginPoint（MappointSet）
{
MyPointtemp=pointSet.get（this.begin）;
returntemp;
}
publicMyPointgetEndPoint（MappointSet）
{
MyPointtemp=pointSet.get（this.end）;
returntemp;
}
/*
*下面是根据两个点的ID，在边集中找寻两点组成的边
*返回的是边对象
*若没找到，则返回空
*/
publicstaticMyEdgegetEdge（intbegin,intend,MapedgeSet）
{
MyEdgetemp=null;
for（inti=1;i<=edgeSet.size（）;i++）
{
temp=edgeSet.get（i）;
if（temp.begin==begin&&temp.end==end）
break;
}
returntemp;
}
/*
*下面是根据两个点对象，在边集中找寻两点组成的边
*返回的是边对象
*若没找到，则返回空
*/
publicstaticMyEdgegetEdge（MyPointbegin,MyPointend,MapedgeSet）
{
MyEdgetemp=null;
for（inti=1;i<=edgeSet.size（）;i++）
{
temp=edgeSet.get（i）;
if（temp.begin==begin.id&&temp.end==end.id）
break;
}
returntemp;
}
publicvoiddraw（Graphicsg,MappointSet）
{
MyPointbegin=pointSet.get（this.begin）;
MyPointend=pointSet.get（this.end）;
Colorc=g.getColor（）;
g.setColor（Color.blue）;
g.drawLine（begin.x,begin.y,end.x,end.y）;
g.setColor（c）;
}
/*
*下面这个方法是用来判断点在当前直线的左边还是右边
*当然当前直线是有方向的
*若点在直线的右边，则返回false
*否则返回true
*/
publicbooleanisOnLeft（MyPointp,MappointSet）
{
booleanflag=false;
MyPointbegin=pointSet.get（this.begin）;
MyPointend=pointSet.get（this.end）;
intLine=（begin.y-end.y）*p.x+（end.x-begin.x）*p.y-end.x*begin.y+end.y*begin.x;
if（Line<0）flag=true;
returnflag;
}
/*
*比较两个边是否相等
*这个方法排除了边的方向性
*只要空间上是一条边
*就是同一条边即相等
*/
publicbooleanequals（Objectedge）
{
booleanflag=false;
if（this.end==（（MyEdge）edge）.begin&&this.begin==（（MyEdge）edge）.end||this.begin==（（MyEdge）edge）.begin&&this.end==（（MyEdge）edge）.end）flag=true;
returnflag;
}
/*
*下面这个方法是将边的方向翻转
*/
publicvoidturnBeginAndEnd（）
{
inttemp=this.begin;
this.begin=this.end;
this.end=temp;
}
/*
*下面这个方法是找到当前边的左边最优点
*采用外接圆的方法
*如果该边有左边最优点则返回之
*否则返回空
*/
publicMyPointfindGoodPointByCircle（MappointSet,MapedgeSet,MaptriangleSet）
{
MyPointgoodPoint=null;
for（inti=1;i<=pointSet.size（）;i++）
{
MyPointactivePoint=pointSet.get（i）;
if（this.isOnLeft（activePoint,pointSet））//判断当前活动点是不是在直线的左边
{//在直线左边
MyTriangleactiveTriangle=newMyTriangle（this.begin,i,this.end）;
intgood=i;
for（intj=i+1;j<=pointSet.size（）;j++）
{//对当前活动边的左边点进行空圆准则检验
if（this.isOnLeft（pointSet.get（j）,pointSet））//判断当前活动点是不是在直线的左边
{
if（activeTriangle.isInCircle（pointSet.get（j）,pointSet））
{
activeTriangle=newMyTriangle（this.begin,j,this.end）;
good=j;
}
}
}
goodPoint=pointSet.get（good）;
/*
*下面是生成边后的后期处理
*/
//生成的第一边
MyEdgenewEdge1=newMyEdge（this.getBeginPoint（pointSet）,goodPoint）;
newEdge1.addUseCount（）;
if（edgeSet.containsValue（newEdge1））
{
MyEdge.count--;
for（intk=1;k<=edgeSet.size（）;k++）
{
if（edgeSet.get（k）.equals（newEdge1））
{
edgeSet.get（k）.addUseCount（）;
break;
}
}
}else
edgeSet.put（newEdge1.id,newEdge1）;
//生成的第二边
MyEdgenewEdge2=newMyEdge（goodPoint,this.getEndPoint（pointSet））;
newEdge2.addUseCount（）;
if（edgeSet.containsValue（newEdge2））
{
MyEdge.count--;
for（intk=1;k<=edgeSet.size（）;k++）
{
if（edgeSet.get（k）.equals（newEdge2））
{
edgeSet.get（k）.addUseCount（）;
break;
}
}
}else
edgeSet.put（newEdge2.id,newEdge2）;
//对第三边进行处理
this.addUseCount（）;
this.turnBeginAndEnd（）;
//生成三角形，并加入到三角形集合中
MyTrianglenewTriangle=newMyTriangle（this.getBeginPoint（pointSet）,goodPoint,this.getEndPoint（pointSet）,edgeSet）;
triangleSet.put（newTriangle.id,newTriangle）;
break;
}
}
returngoodPoint;
}
/*
*下面是另一种找最优点的方法
*基于角度的方法
*用余弦值最小的那个点
*/
publicMyPointfindGoodPointByAngle（MappointSet,MapedgeSet,MaptriangleSet）
{
MyPointgoodPoint=null;
for（inti=1;i<=pointSet.size（）;i++）
{
MyPointactivePoint=pointSet.get（i）;
if（this.isOnLeft（activePoint,pointSet））//判断当前活动点是不是在直线的左边
{//在直线左边
doubleminCos=this.getCos（activePoint,pointSet）;
intgood=i;
for（intj=i+1;j<=pointSet.size（）;j++）
{//对当前活动边的左边点进行空圆准则检验
if（this.isOnLeft（pointSet.get（j）,pointSet））//判断当前活动点是不是在直线的左边
{
doublecos=this.getCos（pointSet.get（j）,pointSet）;
if（cos{
minCos=cos;
good=j;
}
}
}
goodPoint=pointSet.get（good）;
/*
*下面是生成边后的后期处理
*/
//生成的第一边
MyEdgenewEdge1=newMyEdge（this.getBeginPoint（pointSet）,goodPoint）;
newEdge1.addUseCount（）;
if（edgeSet.containsValue（newEdge1））
{
MyEdge.count--;
for（intk=1;k<=edgeSet.size（）;k++）
{
if（edgeSet.get（k）.equals（newEdge1））
{
edgeSet.get（k）.addUseCount（）;
break;
}
}
}else
edgeSet.put（newEdge1.id,newEdge1）;
//生成的第二边
MyEdgenewEdge2=newMyEdge（goodPoint,this.getEndPoint（pointSet））;
newEdge2.addUseCount（）;
if（edgeSet.containsValue（newEdge2））
{
MyEdge.count--;
for（intk=1;k<=edgeSet.size（）;k++）
{
if（edgeSet.get（k）.equals（newEdge2））
{
edgeSet.get（k）.addUseCount（）;
break;
}
}
}else
edgeSet.put（newEdge2.id,newEdge2）;
//对第三边进行处理
this.addUseCount（）;
this.turnBeginAndEnd（）;
//生成三角形，并加入到三角形集合中
MyTrianglenewTriangle=newMyTriangle（this.getBeginPoint（pointSet）,goodPoint,this.getEndPoint（pointSet）,edgeSet）;
triangleSet.put（newTriangle.id,newTriangle）;
break;
}
}
returngoodPoint;
}
/*
*此方法是将某一点与当前边的顶点角的余弦值返回
*/
privatedoublegetCos（MyPointp,MappointSet）
{
PointOA=newPoint（pointSet.get（this.begin）.x-p.x,pointSet.get（this.begin）.y-p.y）;
PointOB=newPoint（pointSet.get（this.end）.x-p.x,pointSet.get（this.end）.y-p.y）;
doubleOALength=Math.sqrt（OA.x*OA.x+OA.y*OA.y）;
doubleOBLength=Math.sqrt（OB.x*OB.x+OB.y*OB.y）;
return（OA.x*OB.x+OA.y*OB.y）/（OALength*OBLength）;
}
}
importjava.util.*;
importjava.io.*;
publicclassMyPoint{
publicstaticintcount=0;
publicintid;
publicintx;
publicinty;
privateStringinfo;
publicMyPoint（intx,inty）
{
this.id=++count;
this.x=x;
this.y=y;
}
publicvoidsetInfo（Stringinfo）
{
this.info=info;
}
publicStringgetInfo（）
{
returnthis.info;
}
publicdoubledistance（intx,inty）
{
inttempx=（this.x-x）*（this.x-x）;
inttempy=（this.y-y）*（this.y-y）;
returnMath.sqrt（（tempx+tempy））;
}
publicdoubledistance（MyPointp）
{
inttempx=（this.x-p.x）*（this.x-p.x）;
inttempy=（this.y-p.y）*（this.y-p.y）;
returnMath.sqrt（（tempx+tempy））;
}
/*
*下面这个方法是找寻主叫点在点集中与之最近的点
*返回的是与之最近点的引用
*/
publicMyPointgetMinDistancePoint（MappointSet）
{
intminID=this.id;
doubleminDistance=Double.MAX_VALUE;
for（inti=1;i<=pointSet.size（）;i++）
{
if（i==this.id）continue;
doubletemp=this.distance（pointSet.get（i））;
if（minDistance>temp）
{
minDistance=temp;
minID=i;
}
}
returnpointSet.get（minID）;
}
/*
*下面的方法是将点集中的点全部输出到文件中
*/
publicstaticbooleansavePoints（MappointSet）
{
booleanflag=false;
Filefile=newFile（"point.txt"）;
try
{
PrintStreamps=newPrintStream（file）;
PrintStreamtemp=System.out;
System.setOut（ps）;
for（inti=1;i<=pointSet.size（）;i++）
System.out.println（pointSet.get（i）.id+"\t"+pointSet.get（i）.x+"\t"+pointSet.get（i）.y）;
flag=true;
System.setOut（temp）;
//temp.close（）;
ps.close（）;
}catch（IOExceptione）
{
flag=false;
}
returnflag;
}
/*
*下面的方法是将文件中的点加载到内存中
*/
publicstaticbooleanreadPoints（MappointSet,Stringfilename）
{
booleanflag=false;
Filefile=newFile（filename）;
try
{
FileInputStreamin=newFileInputStream（file）;
Scannerfromfile=newScanner（in）;
while（fromfile.hasNextInt（））
{
fromfile.nextInt（）;
MyPointpoint=newMyPoint（fromfile.nextInt（）,fromfile.nextInt（））;
pointSet.put（point.id,point）;
}
flag=true;
in.close（）;
}catch（IOExceptione）
{
returnflag;
}
returnflag;
}
}
importjavax.swing.*;
importjava.awt.*;
importjava.awt.event.*;
importjava.util.*;
publicclassMyTinextendsJFrame
{
publicstaticvoidmain（String[]agrs）
{
MyTintin=newMyTin（"三角网的生成"）;
}
privateMyPanelshow;
privateJButtonbegin;
publicMyTin（Stringtitle）
{
super（title）;
this.setSize（500,580）;
this.setDefaultCloseOperation（JFrame.EXIT_ON_CLOSE）;
this.getContentPane（）.setLayout（null）;
this.setDefaultCloseOperation（JFrame.EXIT_ON_CLOSE）;
this.show=newMyPanel（）;
this.show.setBounds（0,0,this.getWidth（）,this.getHeight（）-80）;
this.begin=newJButton（"开始绘制"）;
this.begin.addActionListener（newMyButtonMonitor（
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