一日一练: 在圆内随机生成点

110 阅读1分钟

给定圆的半径和圆心的位置,实现函数 randPoint ,在圆中产生均匀随机点。实现 Solution 类: 用圆的半径 radius 和圆心的位置 x_center, y_center 初始化对象randPoint() 返回圆内的一个随机点。圆周上的一点被认为在圆内。

开始的想法是暴力求解:

  1. 先通过 xr 以及随机数生成 随机的 横坐标的值
  2. 在通过 横坐标 以及 半径和圆心的位置 确定 有效的 y的值,然后产生随机数

可能能实现,但是实现太繁琐。下面用更容易理解以及实现的方式:拒绝采样

拒绝采样

将 圆 扩展成 正方形, 然后再矩形内确定 xy,再将不符合条件的排除出去。

image.png

如上图所示,将绿松石色内的采样数据排除即可得到圆形内的数据。

class Solution {
  public r: number
  public x: number
  public y: number

  constructor(radius: number, x_center: number, y_center: number) {
    this.r = radius
    this.x = x_center
    this.y = y_center
  }

  // 拒绝采样
  randPoint(): number[] {
    while (true) {
      // 这种方式比 调用两次Math.random()来区分正负更有效
      // Math.random() * this.r * (Math.random() > 0.5 ? 1 : -1)
      let x = Math.random() * (2 * this.r) - this.r
      let y = Math.random() * (2 * this.r) - this.r
      if (x * x + y * y <= this.r * this.r) {
        return [this.x + x, this.y + y]
      }
    }
  }
}