-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
MainForm.cs
867 lines (836 loc) · 26.4 KB
/
MainForm.cs
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
using System;
using System.Threading;
using System.Collections.Generic;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
using Tao.OpenGl;
using Tao.FreeGlut;
using Tao.Platform.Windows;
namespace ClastDots
{
public partial class MainForm : Form
{
public MainForm()
{
InitializeComponent();
AnT.InitializeContexts();
}
void MainFormLoad(object sender, EventArgs e)
{
AnT.InitializeContexts();
Glut.glutInit();
Glut.glutInitDisplayMode(Glut.GLUT_RGB | Glut.GLUT_DOUBLE | Glut.GLUT_DEPTH);
Gl.glClearColor(255, 255, 255, 1);
Gl.glViewport(0, 0, AnT.Width, AnT.Height);
Gl.glMatrixMode(Gl.GL_PROJECTION);
Gl.glLoadIdentity();
Glu.gluOrtho2D(0.0, 100.0 * (float)Max.get(AnT.Height, AnT.Width) / (float)Min.get(AnT.Height, AnT.Width), 0.0, 100.0);
Gl.glMatrixMode(Gl.GL_MODELVIEW);
Gl.glLoadIdentity();
Gl.glClear(Gl.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
Gl.glLoadIdentity();
Gl.glClear(Gl.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
button1.PerformClick();
}
public class BorderThread
{
Thread t;
claster c;
public BorderThread(claster cl)
{
this.c = cl;
t = new Thread(getBorders);
}
public void Start()
{
t.Start();
}
public void Join()
{
t.Join();
}
void getBorders()
{
Dot[][] bs = c.getBorders();
AllBorders = DotArrayMethods.push(AllBorders, bs);
}
}
public static Dot[][][] AllBorders = new Dot[0][][];
private void drawAxis() // Нарисовать оси
{
Gl.glColor3f(0, 0, 0);
float rel = (float)Max.get(AnT.Height, AnT.Width) / (float)Min.get(AnT.Height, AnT.Width);
Gl.glBegin(Gl.GL_LINE_STRIP);
Gl.glVertex2d(50.0f * rel, 0);
Gl.glVertex2d(50.0f * rel, 100);
Gl.glVertex2d(50.5f * rel, 97);
Gl.glVertex2d(49.5f * rel, 97);
Gl.glVertex2d(50.0f * rel, 100);
Gl.glEnd();
Gl.glBegin(Gl.GL_LINE_STRIP);
Gl.glVertex2d(0.0f * rel, 50.0);
Gl.glVertex2d(100.0f * rel, 50.0);
Gl.glVertex2d(97f * rel, 51);
Gl.glVertex2d(97f * rel, 49);
Gl.glVertex2d(100.0f * rel, 50);
Gl.glEnd();
}
private void Draw2DDot(Dot d)// Нарисовать точку
{
float rel = (float)Max.get(AnT.Height, AnT.Width) / (float)Min.get(AnT.Height, AnT.Width);
Gl.glColor3f(255, 0, 0);
Gl.glPointSize(1);
Gl.glBegin(Gl.GL_LINE_STRIP);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50) * rel, d.cords()[1] + 50);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 + 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 + 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 - 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 - 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 + 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 - 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 - 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 + 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 + 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 + 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 - 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 + 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 - 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 - 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 + 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 - 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 + 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 + 1);
Gl.glEnd();
}
private void Draw2DDot(Dot d, float r, float g, float b) // Нарисовать точку отдельным цветом
{
float rel = (float)Max.get(AnT.Height, AnT.Width) / (float)Min.get(AnT.Height, AnT.Width);
Gl.glColor3f(r, g, b);
Gl.glPointSize(1);
Gl.glBegin(Gl.GL_LINE_STRIP);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50) * rel, d.cords()[1] + 50);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 + 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 + 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 - 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 - 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 + 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 - 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 - 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 + 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 + 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 + 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 - 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 + 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 - 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 - 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 + 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 - 1);
Gl.glVertex2d((float)(d.cords()[0] + 50 + 1 / rel) * rel, d.cords()[1] + 50 + 1);
Gl.glEnd();
}
private void drawNeibours(Dot[] ds) // Нарисовать соединения соседей
{
float rel = (float)Max.get(AnT.Height, AnT.Width) / (float)Min.get(AnT.Height, AnT.Width);
for (int i = 0; i < ds.Length; i++) {
Dot[] n = Space.neibours(ds[i], ds, Double.Parse(Coef.Text));
Gl.glColor3f(0, 0, 255);
Gl.glPointSize(1);
Gl.glBegin(Gl.GL_LINE_STRIP);
for (int j = 0; j < n.Length; j++) {
Gl.glVertex2d((float)(ds[i].cords()[0] + 50) * rel, ds[i].cords()[1] + 50);
Gl.glVertex2d((float)(n[j].cords()[0] + 50) * rel, n[j].cords()[1] + 50);
}
Gl.glEnd();
}
}
private void drawNeibours(Dot[] dts, float r, float g, float b) // Нарисовать соединения соседей заданным цветом
{
float rel = (float)Max.get(AnT.Height, AnT.Width) / (float)Min.get(AnT.Height, AnT.Width);
for (int i = 0; i < dts.Length; i++) {
Dot[] n = Space.neibours(dts[i], dts, Double.Parse(Coef.Text));
Gl.glColor3f(r, g, b);
Gl.glPointSize(1);
Gl.glBegin(Gl.GL_LINE_STRIP);
for (int j = 0; j < n.Length; j++) {
Gl.glVertex2d((float)(dts[i].cords()[0] + 50) * rel, dts[i].cords()[1] + 50);
Gl.glVertex2d((float)(n[j].cords()[0] + 50) * rel, n[j].cords()[1] + 50);
}
Gl.glEnd();
}
}
private void drawAllClasts(claster[] clasts)
{
float rel = (float)Max.get(AnT.Height, AnT.Width) / (float)Min.get(AnT.Height, AnT.Width);
for (int i = 0; i < clasts.Length; i++) {
float r = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float g = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float b = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
drawNeibours(clasts[i].getDots(), r, g, b); // Соединения в каждом кластере отдельным цветом
Dot[][] borders = clasts[i].getBorders();
for (int j = 0; j < borders.Length; j++) {
float r1 = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float g1 = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float b1 = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
for (int k = 0; k < borders[j].Length; k++) {
Draw2DDot(borders[j][k], r1, g1, b1); // Точки в каждой границе отдельным цветом
}
}
}
}
void Button2Click(object sender, EventArgs e)
{
Application.Exit();
}
void Button1Click(object sender, EventArgs e)
{
Gl.glClear(Gl.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
drawAxis();
my2Ddots = new Dot[0];
Gl.glFlush();
AnT.Invalidate();
}
private Dot[] my2Ddots = new Dot[0];
// Все точки
private void add2DDot(Dot d) // Добавить точку
{
int l = my2Ddots.Length;
Dot[] tmp = new Dot[l + 1];
for (int i = 0; i < l; i++) {
tmp[i] = my2Ddots[i];
}
tmp[l] = d;
my2Ddots = Space.deleteEquals(tmp);
Gl.glClear(Gl.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
for (int i = 0; i < my2Ddots.Length; i++) {
Draw2DDot(my2Ddots[i]);
}
drawNeibours(my2Ddots);
drawAxis();
Gl.glFlush();
AnT.Invalidate();
}
void Button3Click(object sender, EventArgs e)
{
Dot nDot = Space.randomDot(2, 50);
add2DDot(nDot);
}
claster[] AllClasts = new claster[0];
void Button4Click(object sender, EventArgs e)
{
AllBorders = new Dot[0][][];
claster[] clasts = Space.clasts(my2Ddots, Double.Parse(Coef.Text));
AllClasts = clasts;
Gl.glClear(Gl.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
drawAxis();
for (int i = 0; i < my2Ddots.Length; i++) {
Draw2DDot(my2Ddots[i]);
}
//BorderThread[] ts = new BorderThread[clasts.Length];
for (int i = 0; i < clasts.Length; i++) {
BorderThread t = new BorderThread(clasts[i]);
t.Start();
// ts[i] = t;
t.Join();
}
/*for (int i = 0; i < ts.Length; i++){
ts[i].Join();
}*/
//if (AllBorders.Length == AllClasts.Length) {
float rel = (float)Max.get(AnT.Height, AnT.Width) / (float)Min.get(AnT.Height, AnT.Width);
for (int i = 0; i < AllClasts.Length; i++) {
float r = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float g = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float b = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
drawNeibours(AllClasts[i].getDots(), r, g, b);// Соединения в каждом кластере отдельным цветом
Dot[][] borders = AllBorders[i];
for (int j = 0; j < borders.Length; j++) {
float r1 = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float g1 = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float b1 = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
for (int k = 0; k < borders[j].Length; k++) {
Draw2DDot(borders[j][k], r1, g1, b1); // Точки в каждой границе отдельным цветом
}
}
}
AllBorders = new Dot[0][][];
Gl.glFlush();
AnT.Invalidate();
//}
}
void AnTMouseClick(object sender, MouseEventArgs e)// Нарисовать точку на месте клика
{
Dot nDot = new Dot(2);
nDot.setCord(((Double)e.X / (Double)AnT.Width) * 100 - 50, 0);
nDot.setCord(((Double)(AnT.Height - e.Y) / (Double)AnT.Height) * 100 - 50, 1);
add2DDot(nDot);
}
void Timer1Tick(object sender, EventArgs e)
{
if (AllBorders.Length == AllClasts.Length) {
timer1.Enabled = false;
float rel = (float)Max.get(AnT.Height, AnT.Width) / (float)Min.get(AnT.Height, AnT.Width);
for (int i = 0; i < AllClasts.Length; i++) {
float r = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float g = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float b = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
drawNeibours(AllClasts[i].getDots(), r, g, b);
// Соединения в каждом кластере отдельным цветом
Dot[][] borders = AllBorders[i];
for (int j = 0; j < borders.Length; j++) {
float r1 = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float g1 = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
float b1 = (float)RandomDouble.GetRandomNumber(0.4, 1);
for (int k = 0; k < borders[j].Length; k++) {
Draw2DDot(borders[j][k], r1, g1, b1); // Точки в каждой границе отдельным цветом
}
}
}
AllBorders = new Dot[0][][];
Gl.glFlush();
AnT.Invalidate();
}
}
}
public static class DotArrayMethods //Полезные методы для массивов и др
{
public static Dot[] push(Dot[] a, Dot d)
{
Dot[] tmp = new Dot[a.Length + 1];
for (int i = 0; i < a.Length; i++) {
tmp[i] = a[i];
}
tmp[tmp.Length - 1] = d;
return tmp;
}
public static Dot[] remove(Dot[] a, int n)
{
int c = 0;
Dot[] tmp = new Dot[a.Length - 1];
for (int i = 0; i < a.Length; i++) {
if (i != n) {
tmp[c] = a[i];
c++;
}
}
return tmp;
}
public static bool quadsEqual(int[] q1, int[] q2)
{
if (q1.Length != q2.Length) {
throw new Exception();
}
for (int i = 0; i < q1.Length; i++) {
if (q1[i] != q2[i]) {
return false;
}
}
return true;
}
public static Dot[] copyArray(Dot[] ds)
{
Dot[] res = new Dot[ds.Length];
for (int i = 0; i < ds.Length; i++) {
res[i] = ds[i];
}
return res;
}
public static Dot[] concat(Dot[] ds1, Dot[] ds2)
{
Dot[] res = ds1;
for (int i = 0; i < ds2.Length; i++) {
res = DotArrayMethods.push(res, ds2[i]);
}
return res;
}
public static int indexOf(Dot d, Dot[] ds, Func<Double[], Double[], Double> metric)
{
if (ds.Length == 1) {
if (Space.areEqualDots(d, ds[0])) {
return 0;
} else {
return -1;
}
}
for (int i = 0; i < ds.Length - 1; i++) {
if (Space.areEqualDots(d, ds[i])) {
return i;
}
}
int k = ds.Length - 1;
if (k >= 0) {
if (Space.areEqualDots(d, ds[k])) {
return k;
}
}
return -1;
}
public static int indexOf(Dot d, Dot[] ds)
{
return indexOf(d, ds, Space.default_metrick);
}
public static claster[] push(claster[] a, claster d)
{
claster[] tmp = new claster[a.Length + 1];
for (int i = 0; i < a.Length; i++) {
tmp[i] = a[i];
}
tmp[tmp.Length - 1] = d;
return tmp;
}
public static claster[] remove(claster[] a, int n)
{
int c = 0;
claster[] tmp = new claster[a.Length - 1];
for (int i = 0; i < a.Length; i++) {
if (i != n) {
tmp[c] = a[i];
c++;
}
}
return tmp;
}
public static claster[] copyArray(claster[] ds)
{
claster[] res = new claster[ds.Length];
for (int i = 0; i < ds.Length; i++) {
res[i] = ds[i];
}
return res;
}
public static claster[] concat(claster[] ds1, claster[] ds2)
{
claster[] res = ds1;
for (int i = 0; i < ds2.Length; i++) {
res = DotArrayMethods.push(res, ds2[i]);
}
return res;
}
public static Dot[][] push(Dot[][] a, Dot[] d)
{
Dot[][] tmp = new Dot[a.Length + 1][];
for (int i = 0; i < a.Length; i++) {
tmp[i] = a[i];
}
tmp[tmp.Length - 1] = d;
return tmp;
}
public static Dot[][][] push(Dot[][][] a, Dot[][] d)
{
Dot[][][] tmp = new Dot[a.Length + 1][][];
for (int i = 0; i < a.Length; i++) {
tmp[i] = a[i];
}
tmp[tmp.Length - 1] = d;
return tmp;
}
}
//То, чего остро не хватает в Math-----------------------------------------------------------------
public static class Max
{
public static Double get(Double x, Double y)
{
if (x > y) {
return x;
} else {
return y;
}
}
public static int get(int x, int y)
{
if (x > y) {
return x;
} else {
return y;
}
}
}
public static class Min
{
public static Double get(Double x, Double y)
{
if (x < y) {
return x;
} else {
return y;
}
}
public static int get(int x, int y)
{
if (x < y) {
return x;
} else {
return y;
}
}
}
public static class RandomDouble
{
public static Random random = new Random();
public static Double GetRandomNumber(Double minimum, Double maximum)
{
return Math.Round(random.NextDouble() * (maximum - minimum) + minimum, 2);
}
}
//--------------------------------------------------------------------------------------------------
public class CoordinateCollection //: IEnumerable
{
private double[] coordinates;
internal CoordinateCollection(Dot owner){}
public double this [int[] indexes]
{
get {return this.coordinates[GetIndexFromCoordinateIndexes(indexes)];}
set {this.coordinates[GetIndexFromCoordinateIndexes(indexes)] = value;}
}
private int GetIndexFromCoordinateIndexes(int[] indexes)
{
return 0;
}
}
///Класс для точки (мой супер многомерный класс)
public class Dot
{
///Размерность
private int dim;
///Координаты
private Double[] cordinates;
public Dot(int n)
{
this.dim = n;
this.cordinates = new Double[n];
}
public void setCord(Double c, int n)
{
if (n < 0 || n >= this.dim) {
throw new Exception();
}
this.cordinates[n] = c;
}
public void setCords(Double[] cs)
{
if (cs.Length < this.dim) {
throw new Exception();
}
for (int i = 0; i < this.dim; i++) {
this.cordinates[i] = cs[i];
}
}
public Double[] cords()
{
return this.cordinates;
}
public Double dest(Dot d, Func<Double[], Double[], Double> metric) // Расстояние до другой точки по заданной метрике
{
return Space.destination(this.cords(), d.cords(), metric);
}
public Double dest(Dot d) // Расстояние по стандартной метрике
{
return Space.destination(this.cords(), d.cords());
}
public int[] quadrant(Dot d) // Определить, в каком квадранте лежит другая точка по отношению к этой
{
if (d.cords().Length != dim) {
throw new Exception();
}
int[] q = new int[this.dim];
for (int i = 0; i < this.dim; i++) {
if (d.cords()[i] >= this.cordinates[i]) {
q[i] = 1;
} else {
q[i] = -1;
}
}
return q;
}
}
public class claster // Класс для кластера
{
private Dot[] dots = new Dot[0];
private int dim;
private Double R;
// Максимальное расстояние до соседей
private Func<Double[], Double[], Double> metrick;
// Различные конструкторы --------------------------------------------------------------------------------------------------------
public claster(int n, Double R, Func<Double[], Double[], Double> metric)
{
this.dim = n;
this.R = R;
this.metrick = metric;
}
public claster(int n, Double R)
{
this.dim = n;
this.R = R;
this.metrick = Space.default_metrick;
}
public claster(int n, Func<Double[], Double[], Double> metric)
{
this.dim = n;
this.R = 5;
this.metrick = metric;
}
public claster(Double R, Func<Double[], Double[], Double> metric)
{
this.dim = 2;
this.R = R;
this.metrick = metric;
}
public claster(int n)
{
this.dim = n;
this.R = 5;
this.metrick = Space.default_metrick;
}
public claster(Double R)
{
this.dim = 2;
this.R = R;
this.metrick = Space.default_metrick;
}
public claster()
{
this.dim = 2;
this.R = 5;
this.metrick = Space.default_metrick;
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
public void addDot(Dot d) // Добавляет точку, если она "соседствует" с уже добавленными
{
if (d.cords().Length != this.dim) {
throw new Exception();
}
if (this.dots.Length == 0 || Space.neibours(d, this.dots, this.R, this.metrick).Length != 0) {
this.dots = DotArrayMethods.push(this.dots, d);
}
this.dots = Space.deleteEquals(this.dots);
}
public void addDots(Dot[] ds) // Добавляет точки, если они все соседствуют минимум с одной уже имеющейся
{
if (this.dots.Length == 0 || Space.areBinded(this.dots, ds, this.R, this.metrick)) {
this.dots = DotArrayMethods.concat(this.dots, ds);
}
this.dots = Space.deleteEquals(this.dots);
}
public void removeDot(int i)
{
this.dots = DotArrayMethods.remove(this.dots, i);
}
public Dot[] getDots()
{
return DotArrayMethods.copyArray(this.dots);
}
public Func<Double[], Double[], Double> getMetricks()
{
return this.metrick;
}
public int getDim()
{
return this.dim;
}
public Double getR()
{
return this.R;
}
public Dot[] getBorderDots() // Находит все граничные точки (НЕ ГРАНИЦЫ) из имеющихся
{
Dot[] res = new Dot[0];
int[][] qs = Space.allQuadrants(this.dim);
for (int i = 0; i < this.dots.Length; i++) {
for (var j = 0; j < qs.Length; j++) {
if (Space.quadrantNeibours(this.dots[i], this.dots, this.R, qs[j], this.metrick).Length == 0) {
res = DotArrayMethods.push(res, this.dots[i]);
}
}
}
return res;
}
public Dot[][] getBorders() // Находит все границы по граничным точкам
{
Dot[][] res = new Dot[0][];
Dot[] bds = this.getBorderDots();
//int i = 0;
while (bds.Length != 0) {
Dot[] c = new Dot[0];
Dot d = bds[0];
c = DotArrayMethods.push(c, d);
bds = DotArrayMethods.remove(bds, 0);
while (Space.neibours(c, bds, this.R, this.metrick).Length != 0) {
c = DotArrayMethods.concat(c, Space.neibours(c, bds, this.R, this.metrick));
for (int j = 0; j < c.Length; j++) {
if (DotArrayMethods.indexOf(c[j], bds) != -1) {
bds = DotArrayMethods.remove(bds, DotArrayMethods.indexOf(c[j], bds));
}
}
}
res = DotArrayMethods.push(res, c);
}
return res;
}
}
public static class Space // Интерфейс для различных действий с точками
{
public static Double default_metrick(Double[] d1, Double[] d2)
{
if (d1.Length != d2.Length) {
throw new Exception();
}
Double s = 0;
for (int i = 0; i < d1.Length; i++) {
s += Math.Pow(d1[i] - d2[i], 2);
}
return Math.Sqrt(s);
}
public static Double destination(Double[] d1, Double[] d2)
{
return Space.default_metrick(d1, d2);
}
public static Double destination(Double[] d1, Double[] d2, Func<Double[], Double[], Double> metric)
{
return metric(d1, d2);
}
public static Double destination(Dot d1, Dot d2, Func<Double[], Double[], Double> metric)
{
return metric(d1.cords(), d2.cords());
}
public static double Distance(this Dot d1, Dot d2)
{
//d1.Distance(d2);
return 0;
}
public static Double destination(Dot d1, Dot d2)
{
return Space.default_metrick(d1.cords(), d2.cords());
}
public static int[][] allQuadrants(int n) // Все возможные квадранты для пространства заданной размерности
{
int k = (int)Math.Pow(2, n);
int[][] res = new int[k][];
for (int i = 0; i < Math.Pow(2, n); i++) {
int[] tmp = new int[n];
int t = i;
for (int j = 0; j < n; j++) {
tmp[j] = (t % 2) * 2 - 1;
t = t / 2;
}
res[i] = tmp;
}
return res;
}
public static Dot randomDot(int n, Double scatter)
{
Dot res = new Dot(n);
Double[] cs = new Double[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
cs[i] = RandomDouble.GetRandomNumber(-1 * scatter, scatter);
}
res.setCords(cs);
return res;
}
public static bool areEqualDots(Dot d1, Dot d2)
{
if (d1.cords().Length != d2.cords().Length) {
throw new Exception();
}
for (int i = 0; i < d1.cords().Length; i++) {
if (d1.cords()[i].CompareTo(d2.cords()[i]) != 0) {
return false;
}
}
return true;
}
public static Dot[] deleteEquals(Dot[] ds) // Находит и схлопывает одинаковые точки в массиве точек
{
Dot[] res = new Dot[0];
for (int i = 0; i < ds.Length; i++) {
if (res.Length == 0) {
res = new Dot[1];
res[0] = ds[i];
} else {
bool add = true;
for (int j = 0; j < res.Length; j++) {
add = add && !areEqualDots(ds[i], res[j]);
}
if (add) {
Dot[] tmp = new Dot[res.Length + 1];
for (int j = 0; j < res.Length; j++) {
tmp[j] = res[j];
}
tmp[tmp.Length - 1] = ds[i];
res = tmp;
}
}
}
return res;
}
public static Dot[] neibours(Dot d, Dot[] ds, Double R, Func<Double[], Double[], Double> metric) // Находит соседей точки в заданном множестве
{
Dot[] res = new Dot[0];
for (int i = 0; i < ds.Length; i++) {
if (Space.destination(d, ds[i]).CompareTo(R) == -1 && Space.destination(d, ds[i], metric).CompareTo(0) != 0) {
Dot[] tmp = new Dot[res.Length + 1];
for (var j = 0; j < res.Length; j++) {
tmp[j] = res[j];
}
tmp[tmp.Length - 1] = ds[i];
res = tmp;
}
}
return res;
}
public static Dot[] neibours(Dot d, Dot[] ds, Double R)
{
return neibours(d, ds, R, default_metrick);
}
public static Dot[] neibours(Dot[] d, Dot[] ds, Double R, Func<Double[], Double[], Double> metric) // Находит всех соседей каждой точки из множества среди другого множества
{
Dot[] res = new Dot[0];
for (int i = 0; i < d.Length; i++) {
res = DotArrayMethods.concat(res, Space.neibours(d[i], ds, R, metric));
}
return Space.deleteEquals(res);
}
public static Dot[] neibours(Dot[] d, Dot[] ds, Double R)
{
return neibours(d, ds, R, default_metrick);
}
public static Dot[] quadrantNeibours(Dot d, Dot[] ds, Double R, int[] q, Func<Double[], Double[], Double> metric) // Находит всех соседей точки в заданном квадранте
{
if (q.Length != d.cords().Length) {
throw new Exception();
}
Dot[] res = new Dot[0];
Dot[] tmp = neibours(d, ds, R, metric);
for (int i = 0; i < tmp.Length; i++) {
if (DotArrayMethods.quadsEqual(q, d.quadrant(tmp[i]))) {
res = DotArrayMethods.push(res, tmp[i]);
}
}
return res;
}
public static Dot[] quadrantNeibours(Dot d, Dot[] ds, Double R, int[] q)
{
return quadrantNeibours(d, ds, R, q, default_metrick);
}
public static bool areBinded(Dot[] ds1, Dot[] ds2, Double R, Func<Double[], Double[], Double> metric) // Проверить, связаны ли множества
{
for (int i = 0; i < ds2.Length; i++) {
if (neibours(ds2[i], ds1, R, metric).Length == 0) {
return false;
}
}
return true;
}
public static bool areBinded(Dot[] ds1, Dot[] ds2, Double R)
{
return areBinded(ds1, ds2, R, default_metrick);
}
public static claster[] clasts(Dot[] ds, Double R, Func<Double[], Double[], Double> metric) // Все кластеры из множества
{
claster[] res = new claster[0];
Dot[] tds = DotArrayMethods.copyArray(ds);
int i = 0;
while (tds.Length != 0) {
claster c = new claster(ds[0].cords().Length, R, metric);
Dot d = tds[0];
c.addDot(d);
tds = DotArrayMethods.remove(tds, 0);
while (Space.neibours(c.getDots(), tds, R, metric).Length != 0) {
c.addDots(Space.neibours(c.getDots(), tds, R, metric));
for (int j = 0; j < c.getDots().Length; j++) {
if (DotArrayMethods.indexOf(c.getDots()[j], tds) != -1) {
tds = DotArrayMethods.remove(tds, DotArrayMethods.indexOf(c.getDots()[j], tds));
}
}
}
res = DotArrayMethods.push(res, c);
}
return res;
}
public static claster[] clasts(Dot[] ds, Double R)
{
return clasts(ds, R, default_metrick);
}
}
}