给你一个点数组 points
和一个表示角度的整数 angle
,你的位置是 location
,其中 location = [posx, posy]
且 points[i] = [xi, yi]
都表示 X-Y 平面上的整数坐标。
最开始,你面向东方进行观测。你 不能 进行移动改变位置,但可以通过 自转 调整观测角度。换句话说,posx
和 posy
不能改变。你的视野范围的角度用 angle
表示, 这决定了你观测任意方向时可以多宽。设 d
为你逆时针自转旋转的度数,那么你的视野就是角度范围 [d - angle/2, d + angle/2]
所指示的那片区域。
对于每个点,如果由该点、你的位置以及从你的位置直接向东的方向形成的角度 位于你的视野中 ,那么你就可以看到它。
同一个坐标上可以有多个点。你所在的位置也可能存在一些点,但不管你的怎么旋转,总是可以看到这些点。同时,点不会阻碍你看到其他点。
返回你能看到的点的最大数目。
示例 1:
输入:points = [[2,1],[2,2],[3,3]], angle = 90, location = [1,1]
输出:3
解释:阴影区域代表你的视野。在你的视野中,所有的点都清晰可见,尽管 [2,2] 和 [3,3]在同一条直线上,你仍然可以看到 [3,3] 。
示例 2:
输入:points = [[2,1],[2,2],[3,4],[1,1]], angle = 90, location = [1,1]
输出:4
解释:在你的视野中,所有的点都清晰可见,包括你所在位置的那个点。
示例 3:
输入:points = [[1,0],[2,1]], angle = 13, location = [1,1]
输出:1
解释:如图所示,你只能看到两点之一。
提示:
1 <= points.length <= 105
points[i].length == 2
location.length == 2
0 <= angle < 360
0 <= posx, posy, xi, yi <= 100
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相对坐标信息转换为弧度信息,排序后滑窗统计
前置基本知识
- 弧度,360° = π * 2 的弧度,180° = π 弧度
- 滑动窗口
基本步骤
- 将
List<List<Integer>> points
数组和List<Integer> location
数组分别计算,得到各个点对应的弧度值,如果你直接用角度计算的话也一样 - 如果这个点和
List<Integer> location
位置相同,则这个点永远可见
,不做计算,并计数永远可见点
数量加1 Math.atan2
计算的弧度值是从-π
到π
范围的,直接用于后续计算不行,所以我们将0
到-π
范围内的数据统一加2π
,即将最终结果映射到0
到2π
区间中- 前面有
永远可见点
占位清理下,同时记得对现在已经计算出来的弧度数组重新排序,因为题面中给的List<List<Integer>> points
数组位置顺序并非按照弧度顺序排序的 转链为环
,因为这边得到结果是一个数组,不方便计算从结尾到开头时候的情况,即滑窗开始在结尾,滑窗结束在开头的情况,所以我们使用了常用的作法之一,数组复制双倍,这样环的数据就可以处理了,不过不需要整个数组复制双倍,只需把弧度0
到窗口弧度内的数据重新接在数组结尾即可- 接下来就是常规的滑动窗口统计窗口内最大数量的问题了,比较简单,不做赘述了
- 记得最终结果要加上之前统计到的
永远可见点
数量
没做过画图或者3d之类的开发的话这题拿到手可能有点懵,有幸之前学习研究过一段时间ThreeJS,空间、平面信息的转换上能稍微有点感觉,拿到手之后思路还是非常明确的。就是各种边边角角的细节逻辑采坑略多,想想下location
点是一个相机Camera
,这个angle
就是对应的相机镜头的视角应该还是比较好理解的
从坐标转换为弧度,
最终将弧度信息映射在从0
到2π
区间的数据
代码
class Solution {
public int visiblePoints(List<List<Integer>> points, int angle, List<Integer> location) {
double x1 = (double) location.get(0);
double y1 = (double) location.get(1);
double[] radianList = new double[points.size()];
double radianWin = angle * Math.PI / 180;
int alwaysSee = 0;
int idx = -1;
for (List<Integer> point : points) {
double x2 = (double) point.get(0);
double y2 = (double) point.get(1);
if (x1 == x2 && y1 == y2){
alwaysSee++;
continue;
}
radianList[++idx] = Math.atan2(y2-y1,x2-x1);
if (radianList[idx] < 0){
radianList[idx] += Math.PI * 2;
}
}
Arrays.sort(radianList);
if (alwaysSee>0){
double[] tmp = new double[radianList.length-alwaysSee];
System.arraycopy(radianList,alwaysSee,tmp,0,radianList.length-alwaysSee);
radianList = tmp;
}
//开始滑窗统计
int l = 0;
int r = 0;
int max = 0 ;
//窗口初始化
while (r + 1 < radianList.length && radianList[r+1] <= radianList[l] + radianWin ){
r++;
max = r-l+1;
}
//在原来的radianList数组之后,在拼上一段radianWin弧度的数据,这段数据为从弧度0开始到弧度radianWin之内的所有数据
//而这里得0到滑窗弧度范围内的点的值
if (radianList.length>0 && radianList[l] <= radianWin){
double[] tmp = new double[radianList.length + max];
System.arraycopy(radianList,0,tmp,0,radianList.length);
System.arraycopy(radianList,0,tmp,radianList.length,max);
for (int i = radianList.length; i < tmp.length; i++) {
tmp[i] += Math.PI * 2;
}
radianList = tmp;
}
//开始滑动
while (l<radianList.length && radianList[l]+ radianWin <= radianList[radianList.length-1]){
l++;
while (r + 1 < radianList.length && radianList[r+1] <= radianList[l]+radianWin ){
r++;
}
max = Math.max(max,r-l+1);
}
return max+alwaysSee;
}
}