查找坐标是否为顶点/边界坐标的有效方法？

Question

想象一个笛卡尔平面，每个 Cell 对象代表平面中的一个点（平面将是迷宫）。在构建迷宫时，我想弄清楚 Cell 对象是顶点（四个角点）还是只是一个边界点（迷宫边缘的任何单元，顶点也是边界点）。

我需要知道以便我可以将相邻单元格添加为特定单元格的邻居（我正在创建一个带有节点的图形结构）。不同的边界对哪些单元格是邻居有不同的要求（例如，右上角的顶点不能有 y + 1 或 x + 1 的邻居，因为它在迷宫之外，而左下角的顶点不能有 y - 1或 x - 1)。

我尝试通过大量 if 语句来实现这一点，我觉得这不是一个很好的做法。所以想问问有没有更好的方法来知道一个点是什么类型的坐标？

我是这样做的：

private String typeOfBorderCell(Cell cell){
    if (!isBorderCell(cell)){
        throw new IllegalArgumentException("cell is not a border cell");
    }
    double x = cell.getCoordinate().getX();
    double y = cell.getCoordinate().getY();

    // Vertices
    if (x == 0 && y == 0){
        return "bottom-left";
    }

    else if (x == 0 && y == height - 1){
        return "top-left";
    }

    else if (x == width - 1 && y == 0){
        return "bottom-right";
    }

    else if (x == width - 1 && y == height - 1){
        return "top-right";
    }

    // Non-Vertices
    else if (x == 0 && (y > 0 && y < height - 1)){
        return "left";
    }

    // and so on for the other three non-vertex borders
}

高度/宽度是迷宫的大小，但我必须减去 1，因为迷宫坐标从原点 (0,0) 开始，因此 5x5 迷宫的 y 最大为 4，其最大为 4 X。

这样做，我总共会得到 8 个条件语句（使用这种方法的方法也需要一个带有 8 个 case 的 switch 语句）。没有一堆条件语句，有没有更有效的方法来做到这一点？

Answer 1

我发现枚举是一长串if 语句的相当优雅的替代方案。这是一个示例（使用 Java 8）：

enum CellType {

    OTHER(1, (x, y) -> true),
    TOP(2, (x, y) -> y == HEIGHT - 1),
    BOTTOM(2, (x, y) -> y == 0),
    LEFT(2, (x, y) -> x == 0),
    RIGHT(2, (x, y) -> x == WIDTH - 1),
    TOP_LEFT(3, TOP, LEFT),
    BOTTOM_RIGHT(3, BOTTOM, RIGHT),
    TOP_RIGHT(3, TOP, RIGHT),
    BOTTOM_LEFT(3, BOTTOM, LEFT);

    private static final int HEIGHT = 5;
    private static final int WIDTH = 5;

    private final int precedence;
    private final BiPredicate<Integer, Integer> test;

    private CellType(int precedence, BiPredicate<Integer, Integer> test) {
        this.precedence = precedence;
        this.test = test;
    }

    private CellType(int precedence, CellType type1, CellType type2) {
        this(precedence, type1.test.and(type2.test));
    }

    public static CellType valueOf(int x, int y) {
        assert x >= 0 && x < WIDTH && y >= 0 && y < WIDTH;
        return Arrays.stream(values())
            .filter(ct -> ct.test.test(x, y))
            .max(Comparator.comparingInt(ct -> ct.precedence))
            .orElse(OTHER);
    }
}

您可以将此代码与CellType.valueOf(0, 4) 之类的代码一起使用，该代码将返回CellType.TOP_LEFT。

与 if 语句集相比，我更喜欢这个习惯用法，因为它将谓词放在一个位置，使它们易于识别和更改。

这也将导致您的“单元格类型”不是字符串，如果您以后想为其添加逻辑，这是一个好主意。例如，您可以通过将处理单元类型的逻辑添加到枚举本身来避免您在问题中提到的 switch 语句。此外，与字符串相比很容易出错。您可以在一处更改字符串，最终导致难以检测到错误。如果更改枚举，则会立即出现语法错误。

下面是它的工作原理的简要说明。 BiPredicate 是一个函数式接口，它接受两个整数（x 和 y）并返回一个布尔值。每个CellType 成员都有一个谓词，用于测试给定的 x 和 y 是否代表该类型的单元格。对于边缘单元类型，使用 lambda 表达式来提供条件。对于顶点，构造函数采用两种边缘单元类型，并通过测试单元是否满足两个边缘条件来构造一个新的谓词。例如，TOP_LEFT 测试单元格是否位于上边缘和左边缘。

valueOf 方法查找满足给定单元格的所有单元格类型，然后返回具有最高优先级的单元格类型。优先级确保返回顶点而不是边。如果没有匹配的单元格类型，则返回OTHER（对于非边非顶点）。