PointF []数组中的最大值和最小值

Question

我有一个PointF数组，我想用它来绘制一个使用Graphics.DrawCurve方法的曲线。

为此，我需要现在X和Y的最大值和最小值，以便我可以正确地缩放我的位图图像框。

如何在PointF数组中找到X和Y的最大值和最小值？

我想出了这个想法，但我不确定这是不是最好的方法！

    //Find the max value on X axis (Time) and Y axis (Current)
    float xMax = 0;
    float yMax = 0;

    foreach (PointF point in points)
    {
        if (point.X > xMax)
        {
            xMax = point.X;
        }

        if (point.Y > yMax)
        {
            yMax = point.Y;
        }
    }

Answer 1

您需要迭代数组中的所有元素并针对边界框测试每个元素，在当前项目位于其外时增加边界框。 像这样：

Point 
  min = first item in array, 
  max = first item in array;

foreach (item in array of points)
{
  min.x = Math.Min (min.x, item.x)
  min.y = Math.Min (min.y, item.y)
  max.x = Math.Max (max.x, item.x)
  max.y = Math.Max (max.y, item.y)
}


(min,max) are now the opposite corners of an axis aligned bounding box

编辑：你有正确的想法，但有一个.Net框架API来进行最小/最大测试：Math.Min和Math.Max。 除非有关于可用于减少测试数量的点数组的其他信息，否则您将不得不测试数组中的每个点。 不幸的是，那里没有捷径。 我想知道JIT编译器是否足够聪明，可以使用SIMD吗？

此外，如果数组中的所有点都小于零，则使用值0初始化可能会导致错误。

Answer 2

如果找到最小值（左上角）和最大值（右下角），则可以计算图形的大小。

首先，您需要一种比较Point值的方法 - 如果Point类（struct？）实现IComparable，您已经很好了，否则您可能需要编写自定义IComparer类。

接下来，您可以在IEnumerable上编写一个简单的扩展方法，以从集合中获取最小值或最大值：

static class ExtensionsClass
{
    /// <summary>
    /// Returns the mimimum value within the collection.
    /// </summary>
    static public T Min(this IEnumerable<T> values) where T : IComparable<T>
    {
        T min = values.First();

        foreach(T item in values)
        {
            if (item.CompareTo(min) < 0)
                min = item;
        }

        return min;
    }

    /// <summary>
    /// Returns the maximum value within the collection.
    /// </summary>
    static public T Max(this IEnumerable<T> values) where T : IComparable<T>
    {
        T max= values.First();

        foreach(T item in values)
        {
            if (item.CompareTo(min) > 0)
                max= item;
        }

        return max;
    }
}

使用这些扩展方法，可以更容易地找到最小/最大点，从而找到图形的大小。

var minX = points.Min().x;
var minY = points.Min().y;
var maxX = points.Max().x;
var maxY = points.Max().y;

Answer 3

使用RyuJIT和SIMD ，可以大大加速这些操作。

  void MinMax(int[] a, out int minimum, out int maximum) {
  int simdLength = Vector<int>.Length;
  Vector<int> vmin = new Vector<int>(int.MaxValue);
  Vector<int> vmax = new Vector<int>(int.MinValue);
  for (int i = 0; i < a.Length; i += simdLength) {
      Vector<int> va = new Vector<int>(a, i);
      Vector<int> vLessThan = Vector.LessThan(va, vmin);
      vmin = Vector.ConditionalSelect(vLessThan, va, vmin);
      Vector<int> vGreaterThan = Vector.GreaterThan(va, vmax);
      vmax = Vector.ConditionalSelect(vGreaterThan, va, vmax);
  }
  int min = int.MaxValue, max = int.MinValue;
  for (int i = 0; i < simdLength; ++i) {
      min = Math.Min(min, vmin[i]);
      max = Math.Max(max, vmax[i]);
  }
  minimum = min;
  maximum = max;
}

显然用PointF数组替换int数组。 基本上，这里发生的是SIMD能够在每次循环迭代中处理最小值和最大值4-8个项目。 从理论上讲，这将提供4-8倍的加速，具体取决于您的CPU。 使用支持AVX2的CPU可以提供最快的性能提升。

资料来源： http ： //blogs.microsoft.co.il/sasha/2014/04/22/c-vectorization-microsoft-bcl-simd/

Answer 4

你的代码不好。 如果你有点（2,4）和（3,1），那么xMax将是3，而yMax将是4，这不是一个点。