C# - 需要帮助创建通过画线模拟质数行为的程序

Question

我挑战自己创建一个程序来试验质数，我已经知道如何去做，但不是编码技能..

我的计划是这样的: 首先，我将使用 C# 创建一个程序，该程序按照某些规则生成直线:

规则 1:所有行的长度相同。

规则 2:所有线都是水平或垂直的(没有对角线)。

规则 3:每一个新行都从前一行结束的地方开始(这​​样所有的行都会连接起来)。

现在是棘手的部分:

我想制作一个计数器，每次创建一条新线时它都会增加 1(我假设起始值为 1)，并且每当它达到素数时，线就会改变“方向”并开始“前进”在原来方向的左边。

前 10 行看起来像这样:

      |
 __   |
|  |  |
|__ __|

注意它如何在第 2、3、5 和 7 行改变方向。

(从里面开始到外面结束)

这将创建一条长扭曲线，看看它形成的图案会很酷。

感谢您的帮助!

Answer 1

这是一个有趣的项目。感谢我早上的娱乐事件!

我在 this SO thread 中使用了 SLaks 代码获取小于指定数量的素数列表。

这是一些示例输出:

生成素数后，我遍历列表并将行存储在 GraphicsPath 中.然后使用 Graphics.GetBounds() 方法允许我们在 Panel 的 Paint() 事件中适本地缩放和转换图形，以便可以看到整个绘图:

public partial class Form1 : Form
{

    private const int segmentLength = 10;
    private GraphicsPath gpPrimes = null;

    public Form1()
    {
        InitializeComponent();
        nudLessThanMax.Minimum = 15;
        nudLessThanMax.Maximum = 500000;
        nudLessThanMax.Value = nudLessThanMax.Minimum;
        pnlPrimes.Paint += PnlPrimes_Paint;
        pnlPrimes.SizeChanged += PnlPrimes_SizeChanged;
    }

    private void PnlPrimes_SizeChanged(object sender, EventArgs e)
    {
        pnlPrimes.Invalidate();
    }

    private void PnlPrimes_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
    {
        if (gpPrimes != null)
        {
            RectangleF rectF = gpPrimes.GetBounds();
            float max = Math.Max(rectF.Width + (2 * segmentLength), rectF.Height + (2 * segmentLength));
            e.Graphics.TranslateTransform(pnlPrimes.Width / 2, pnlPrimes.Height / 2);
            e.Graphics.ScaleTransform((float)pnlPrimes.Width / max, (float)pnlPrimes.Height / max);
            e.Graphics.TranslateTransform(-(rectF.Left + rectF.Width / 2), -(rectF.Top + rectF.Height / 2));
            e.Graphics.DrawPath(Pens.Black, gpPrimes);
        }
    }

    private void btnGraphPrimes_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        btnGraphPrimes.Enabled = false;
        backgroundWorker1.RunWorkerAsync((int)this.nudLessThanMax.Value);
    }

    private List<int> PrimesLessThan(int num) // SLaks: https://stackoverflow.com/a/1510186/2330053
    {
        return Enumerable.Range(0, (int)Math.Floor(2.52 * Math.Sqrt(num) / Math.Log(num))).Aggregate(
            Enumerable.Range(2, num - 1).ToList(),
            (result, index) =>
            {
                var bp = result[index]; var sqr = bp * bp;
                result.RemoveAll(i => i >= sqr && i % bp == 0);
                return result;
            }
        );
    }

    private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
    {
        int diff;
        int num = (int)e.Argument;
        Point pt = new Point(0, 0);
        Point pt2 = pt;
        GraphicsPath gp = new GraphicsPath();
        List<int> primes = PrimesLessThan(num);

        for(int i = 1; i < primes.Count; i++)
        {
            diff = primes[i] - primes[i - 1];
            switch(i % 4)
            {
                case 1: // up
                    pt2 = new Point(pt.X, pt.Y - (segmentLength * diff));
                    break;

                case 2: // left
                    pt2 = new Point(pt.X - (segmentLength * diff), pt.Y);
                    break;

                case 3: // down
                    pt2 = new Point(pt.X, pt.Y + (segmentLength * diff));
                    break;

                case 0: // right
                    pt2 = new Point(pt.X + (segmentLength * diff), pt.Y);
                    break;
            }
            gp.AddLine(pt, pt2);
            pt = pt2;
        }
        gpPrimes = gp;
        e.Result = primes;
    }

    private void backgroundWorker1_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
    {
        lbPrimes.DataSource = (List<int>)e.Result;
        pnlPrimes.Invalidate();
        btnGraphPrimes.Enabled = true;
    }

}