js怎么實現(xiàn)固定區(qū)域內(nèi)的不重疊隨機圓

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最近公司有一個需求就是在一個固定的區(qū)域（500X500）內(nèi)顯示10個圓，且半徑固定，而且不重疊

因為圓的個數(shù)固定，而且半徑固定，那么就有可能會沒有解決方案。

不過其實也沒有很難，處理好半徑的最大值就好了。

效果圖：

js怎么實現(xiàn)固定區(qū)域內(nèi)的不重疊隨機圓

思路：

（固定半徑）

step1：先在區(qū)域內(nèi)生成一個隨機的圓心坐標，
step2：然后拿一個固定半徑（從大到小拿固定半徑）
step3：判斷圓心和半徑是否合法（是否超邊距，或者兩個圓相交）
step4：如果不合法，重新執(zhí)行step2和step3
step5：如果合法，記為一個新圓
step6：重復(fù)step1~5，直到生成10個圓

（隨機半徑）

step1：先在區(qū)域內(nèi)生成一個隨機的圓心坐標，
step2：根據(jù)圓心坐標，與其他圓比較，獲取最短的圓心距減去比較圓的半徑（圓心距-R n RnR_n）的值，作為新圓的半徑(這樣就會生成一個相切的圓)
step3：判斷圓心和半徑是否合法（是否超邊距）
step4：如果不合法，重新執(zhí)行step2和step3
step5：如果合法，記為一個新圓
step6：重復(fù)step1~5，直到生成10個圓

代碼：

// 參數(shù)
let obj = {
  id: string, // canvas 的id
  fix：boolean, // 是否固定半徑，默認為false
  minMargin： Number, // 兩個圓的最短距離，默認為10
  minRadius: Number, 最小的圓半徑，默認為30
  radiuArr: Array, 圓的半徑的數(shù)組，當fix為true時該值必須填
  total: Number ，圓的個數(shù)，默認為10
}

<!DOCTYPE html>
<html>
<body>

<canvas id="myCanvas" width="500" height="500" >
Your browser does not support the HTML5 canvas tag.
</canvas>

<script>
class Circle {
  constructor(x, y, r, color){
    this.x = x
    this.y = y
    this.r = r,
    this.c = color ? color : this.getRandomColor()
  }
  getRandomColor(){ 
    let r = Math.floor(Math.random()*100) + 155
    let g = Math.floor(Math.random()*100) + 155
    let b = Math.floor(Math.random()*100) + 155
    return `rgb(${r},${g},$)` 
  } 
}

class RandomCircle {

  constructor(obj) {
    this.c      = document.getElementById(obj.id);
    this.ctx     = this.c.getContext("2d");
    this.dWidth   = this.c.width;
    this.dHeight   = this.c.height

    this.fix     = obj.fix || false;
    this.minMargin  = obj.minMargin || 10 
    this.minRadius  = obj.minRadius || 30
    this.radiuArr  = obj.radiuArr || [80,70,60,50,45,40,40,35,35,30]
    this.total = obj.total || 10
    this.circleArray = []
    this.circleNumber = 1
  }


  drawOneCircle(c) {
    let ctx = this.ctx;
    ctx.beginPath();
    ctx.strokeStyle = c.c;
    ctx.fillStyle=c.c;
    ctx.arc(c.x, c.y, c.r, 0, 2*Math.PI);
    ctx.stroke();
    ctx.fill();

    ctx.fillStyle='black';
    ctx.fillText('No:'+this.circleNumber, c.x-10, c.y-5);
    ctx.fillText('R:'+c.r, c.x-10, c.y+5);
    this.circleNumber ++ 
  }

  check(x,y,r) {
    return !(x+r > this.dWidth || x-r < 0 || y + r > this.dHeight || y-r < 0)
  }

  // 獲取一個新圓的半徑，主要判斷半徑與最近的一個圓的距離
  getR(x,y) {
    if (this.circleArray.length === 0) return Math.floor(Math.random()*20 + 80)
    let lenArr = this.circleArray.map(c => {
      let xSpan = c.x-x
      let ySpan = c.y-y
      return Math.floor(Math.sqrt(Math.pow(xSpan,2) + Math.pow(ySpan,2))) - c.r
    })
    let minCircleLen = Math.min(...lenArr)
    let minC = this.circleArray[lenArr.indexOf(minCircleLen)]
    let tempR = this.fix ? this.radiuArr[this.circleArray.length] : minCircleLen - this.minMargin
    let bool = this.fix ? (tempR <= minCircleLen - minC.r) : (tempR >= this.minRadius)
    return bool ? tempR : false
  }

  // 生成一個圓，隨機生成圓心。
  // 如果連續(xù)生成200次半徑都沒有合適的話，終止進程
  createOneCircle(){
    let x,y,r;
    let createCircleTimes = 0
    while(true) {
      createCircleTimes ++ 
      x = Math.floor(Math.random()*this.dWidth)
      y = Math.floor(Math.random()*this.dHeight)
      let TR = this.getR(x,y)
      if (!TR) {
        continue;
      } else {
        r = TR
      }
      if (this.check(x,y,r) || createCircleTimes > 200) {
        break
      }

    }
    this.check(x,y,r) && this.circleArray.push(new Circle(x, y, r))

  }

  // 如果生成100次新圓都失敗的話，終止方案。
  // 如果生成100種方案都沒有合適可用的話，終止進程。
  init() {
    let n = 0
    while(this.circleArray.length < this.total) {
      this.circleArray = []
      let i = 0;
      while (this.circleArray.length < this.total) {
        this.createOneCircle()
        i ++ 
        if (i >= 100) {
          break;
        }
      }
      n ++ 
      if (n > 100) {
        break;
      }
    }
    // 根據(jù)半徑從大到小畫圓。
    this.circleArray.sort( (a,b) => b.r-a.r).forEach(c => {
      this.drawOneCircle(c)
    })
  }
}


let p = new RandomCircle({id: 'myCanvas', total: 20})
p.init()

console.log(p.circleArray)

</script> 
</body>
</html>

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