PointF []數組中的最大值和最小值

Question

我有一個PointF數組，我想用它來繪制一個使用Graphics.DrawCurve方法的曲線。

為此，我需要現在X和Y的最大值和最小值，以便我可以正確地縮放我的位圖圖像框。

如何在PointF數組中找到X和Y的最大值和最小值？

我想出了這個想法，但我不確定這是不是最好的方法！

    //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

您需要迭代數組中的所有元素並針對邊界框測試每個元素，在當前項目位於其外時增加邊界框。 像這樣：

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

編輯：你有正確的想法，但有一個.Net框架API來進行最小/最大測試：Math.Min和Math.Max。 除非有關於可用於減少測試數量的點數組的其他信息，否則您將不得不測試數組中的每個點。 不幸的是，那里沒有捷徑。 我想知道JIT編譯器是否足夠聰明，可以使用SIMD嗎？

此外，如果數組中的所有點都小於零，則使用值0初始化可能會導致錯誤。

Answer 2

如果找到最小值（左上角）和最大值（右下角），則可以計算圖形的大小。

首先，您需要一種比較Point值的方法 - 如果Point類（struct？）實現IComparable，您已經很好了，否則您可能需要編寫自定義IComparer類。

接下來，您可以在IEnumerable上編寫一個簡單的擴展方法，以從集合中獲取最小值或最大值：

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;
    }
}

使用這些擴展方法，可以更容易地找到最小/最大點，從而找到圖形的大小。

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 ，可以大大加速這些操作。

  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;
}

顯然用PointF數組替換int數組。 基本上，這里發生的是SIMD能夠在每次循環迭代中處理最小值和最大值4-8個項目。 從理論上講，這將提供4-8倍的加速，具體取決於您的CPU。 使用支持AVX2的CPU可以提供最快的性能提升。

資料來源： http ： //blogs.microsoft.co.il/sasha/2014/04/22/c-vectorization-microsoft-bcl-simd/

Answer 4

你的代碼不好。 如果你有點（2,4）和（3,1），那么xMax將是3，而yMax將是4，這不是一個點。