Java递归方法实现山脉绘制

2024-04-02 19:04:59 415人浏览安东尼

Python 官方文档：入门教程 => 点击学习

摘要

本文实例为大家分享了Java递归方法实现山脉绘制的具体代码，供大家参考，具体内容如下一、山脉绘制的思路给定两个点A（x1,y1)，B(x2,y2)，递归不断取中点，同时给定一个范

本文实例为大家分享了Java递归方法实现山脉绘制的具体代码，供大家参考，具体内容如下

一、山脉绘制的思路

给定两个点A（x1,y1)，B(x2,y2)，递归不断取中点，同时给定一个范围[-range,range]和一个比率rate。每次取中点后，这个中点的纵坐标的值加上这个范围内的随机值，同时通过range=range*rate来缩小这个变化的范围，最后，通过相邻的点连线，绘制成一个山脉的形状。

二、整段代码如下

package com.yf1031;

import java.awt.FlowLayout;
import java.awt.Graphics;
import java.util.Random;

import javax.swing.JFrame;

public class Drawpanel {
    public static void main(String[] args) {
        Drawpanel drawpanel = new Drawpanel();
        drawpanel.showUI();
        
    }
    
    public void showUI() {
        JFrame jf = new JFrame();
        jf.setTitle("山脉");
        jf.setSize(800, 800);
        jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        jf.setLayout(new FlowLayout());
        jf.setLocationRelativeTo(null);
        
        jf.setVisible(true);
        
        Graphics g = jf.getGraphics();
        int xl = 10, yl =500 , xr = 750, yr = 600, range = 300;
        double rate = 0.5;
        
        try {
            Thread.sleep(566);
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
        }
        
        divide(xl, yl, xr, yr, g, range, rate);
        
    }
    
    public void divide(int xl, int yl, int xr, int yr, Graphics g, int range, double rate) {
        
        if(Math.abs(xr - xl) <= 1 | range == 0) {
            g.drawLine(xl, yl, xr, yr);
        }else {
            int x=(xr+xl)/2;
            int y = (yl+yr)/2;
            
            //按比例缩小range
            Random rand = new Random();
            int num = rand.nextInt(range*2) - range;
            range = (int)(range*rate);
            
            //与B点递归，迭代A点
            divide(x, y+num, xr, yr, g, range, rate);
            //与A点递归，迭代B点
            divide(xl, yl, x, y+num, g, range, rate);
            
        }
    }
}

结果为：

现在，我们来对整段代码进行分析，这个整个代码主要通过divide方法 进行递归取中点画图形，代码如下：

public void divide(int xl, int yl, int xr, int yr, Graphics g, int range, double rate) {
        
        if(Math.abs(xr - xl) <= 1 | range == 0) {
            g.drawLine(xl, yl, xr, yr);
        }else {
            int x=(xr+xl)/2;
            int y = (yl+yr)/2;
            
            //按比例缩小range
            Random rand = new Random();
            int num = rand.nextInt(range*2) - range;
            range = (int)(range*rate);
            
            //与B点递归，迭代A点
            divide(x, y+num, xr, yr, g, range, rate);
            //与A点递归，迭代B点
            divide(xl, yl, x, y+num, g, range, rate);
            
        }
    }

在这段代码中，我们首先需要去判断一下传入进来的两个点A，B的横坐标的差值是否小于等于1或者是变量range等于0，如果是，则直接画线即可，因为像素最小单位就为1，不能用小数表示；否则，就要取递归取中点了，然后，通过给A，B两个点上加上动态的变化量range，从而实现不停的递归画线，最终形成了山脉的形状。

三、实现山脉的填充功能

山脉填充功能的效果图：

那它是如何实现该功能的呢？

那先来看一段代码：

public void divide(int xl, int yl, int xr, int yr, Graphics g, int range, double rate) {
        
        if(Math.abs(xr - xl) <= 10 | range == 0) {
            g.drawLine(xl, yl, xr, yr);
            PolyGon p = new Polygon();
            p.addPoint(xl, yl);//这里需要连接几个点就添加几个点，而且按一定的顺序，顺时针和逆时针都行
            p.addPoint(xl, 800);
            p.addPoint(xr, 800);
            p.addPoint(xr, yr);
            g.fillPolygon(p);
            
        }else {
            int x=(xr+xl)/2;
            int y = (yl+yr)/2;
            
            //按比例缩小range
            Random rand = new Random();
            int num = rand.nextInt(range*2) - range;
            range = (int)(range*rate);
            
            //与B点递归，迭代A点
            divide(x, y+num, xr, yr, g, range, rate);
            //与A点递归，迭代B点
            divide(xl, yl, x, y+num, g, range, rate);
            
        }
    }

根据上述的这段代码，我们可以看到本文利用Polygon类创建了一个对象，Polygon类封装了对坐标空间内封闭的二维区域的描述。该区域由任意数量的线段界定，每个线段都是多边形的一侧。在内部，多边形由（x，y）个坐标对列表组成，其中每对坐标定义了多边形的顶点，两个连续的对是作为多边形侧面的线的端点。（x，y）点的第一对和最后一对通过封闭多边形的线段相连。当这四个点按一定顺序（顺时针和逆时针都行）连接起来，然后利用fillPolygon方法进行填充，最终得到了上面山脉填充效果图。

四、使用缓冲图片画图

我们都知道，当你需要画好几张图片的时候，会发现画的速度很慢，这个时候BufferedImage类就应运而生，Java中画图一般会使用该类创建对象去实现更快的画图。

它的原理： 是先将一幅图片加载到内存中（BufferedImage生成的图片在内存里有一个图像缓冲区，利用这个缓冲区我们可以很方便地操作这个图片），提供获得绘图对象、图像缩放、选择图像平滑度等功能，通常用来做图片大小变换、图片变灰、设置透明不透明等。

关键程序的代码为：

//创建缓冲图片
BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(800, 800, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
//获取缓冲图片的画笔
Graphics buffg = bufferedImage.getGraphics();

divide(xl, yl, xr, yr, buffg, range, rate);

//将缓冲图片画在窗体上
g.drawImage(bufferedImage, 0, 0, null);

读者可以自己结合上面的 “二、整段代码” 去比较所改动的地方，除了这段关键的代码改动了，其余并没有改动

实现的效果图为：