给定 x,y 点列表的不规则多边形内的随机 x,y 坐标，而不在这样的角点或边缘上答案

【问题标题】：Random x,y coordinate within an irregular polygon given a list of x,y-points, without being on such a corner-point nor edge给定 x,y 点列表的不规则多边形内的随机 x,y 坐标，而不在这样的角点或边缘上
【发布时间】：2020-04-24 08:13:06
【问题描述】：

我正在尝试解决以下用例：

输入： 将形成不规则多边形的 x,y 坐标列表（保证它们有效并且线不会相交；但是它可以是凹形的）。输入格式无关紧要，所以我目前分别为 x 和 y 使用两个松散的 int 数组。

输出：此多边形内的random x,y 坐标，它不直接位于角或边缘的顶部。

使用以下代码，我已经能够处理多边形内的随机x,y-坐标：

// Currying Function with two int-arrays as parameters and double-pair return-type
X->Y->{
  // Create a Path2D object
  java.awt.geom.Path2D path = new java.awt.geom.Path2D.Double();
  // Start at the first coordinate given
  path.moveTo(X[0], Y[0]);
  // Loop over the remaining coordinates:
  for(int i=1; i<X.length; i++)
    // And draw lines from corner to corner
    path.lineTo(X[i], Y[i]);
  // After the loop, close the path to finish the polygon
  path.closePath();
  // Create a Rectangle that encapsulates the entire Path2D-polygon
  java.awt.Rectangle rect = s.getBounds();
  // The resulting x,y-coordinate, starting uninitialized
  double x,y;
  // Do-while the Path2D polygon does not contain the random x,y-coordinate:
  do{
    // Select a random x,y-coordinate within the Rectangle
    x = rect.getX() + Math.random()*rect.getWidht();
    y = rect.getY() + Math.random()*rect.getHeight();
  }while(!path.contains(x,y));
  // After which we return this random x,y-coordinate as result:
  return new double[]{x,y};
}

这一切都按预期工作。现在我想确保随机 x,y 坐标不是输入 x,y 坐标之一（这很容易）并且不在 Path2D 的边缘/线上。第二部分我不知道如何解决，快速谷歌搜索没有提供任何有用的信息，因此提出了这个问题。

注意：我知道随机点恰好在边缘/角落顶部的可能性很小，可能会被忽略，但这是一个挑战，因此需要实施不管怎样。

【问题讨论】：

使用Line2D 及其contains() 方法查看随机点是否“在”一条线段上。
@Andreas 哦，这听起来确实很有用。有没有办法让所有Line2D 形成Path2D？或者我应该只循环输入数组对来创建Line2Ds？
您可以使用PathIterator 来查看路径的所有lineTo 段，但是从X 和@987654335 创建Line2D 对象会容易得多@数组。
@Andreas 是的，我知道PathIterator。谢谢想！我在这对输入坐标上创建了一个循环来创建Line2D。如果您愿意，可以将其发布为答案，那么我会接受。
不。如果您认为答案对其他人有用，您可以自行回答。否则，只需删除问题。

标签： random java random polygon point point-in-polygon

【解决方案1】：

在 cmets 中 @Andreas 提示使用 Line2D 之后，我已将 do-while 修改为：

// The resulting x,y-coordinate, starting uninitialized
double x,y;
// Flag to indicate whether the random x,y-coordinate is on a corner or edge, starting truthy
boolean flag;
// Do-while the Path2D polygon does not contain the random x,y-coordinate:
do{
  // Select a random x,y-coordinate within the Rectangle
  x = rect.getX() + Math.random()*rect.getWidht();
  y = rect.getY() + Math.random()*rect.getHeight();
  // Set the flag to false:
  flag = false;
  // Loop over the pair of x,y-coordinates of the input:
  for(int j=0; j<X.length; )
    // Create a Line2D using the current pair of x,y-coordinates:
    if(new java.awt.geom.Line2D.Double(X[j],Y[j++], X[j],Y[j])
    // And if it contains the random x,y-coordinate:
       .contains(x,y))
      // Change the flag to true
      flag = true;
}while(!path.contains(x,y) || flag);

【讨论】：