我的碰撞检测在 Java 小程序中生成低 fps

Question

这是我第一次尝试碰撞算法。我尝试检查带有边界的对象的矩形大小。现在，在这个应用程序中，我制作了运行子弹并检查是否在无延时 while 循环中发生碰撞。问题是，当我生成大约 30-40 颗子弹时，FPS 变得如此之低。如果有人能教我一种编写碰撞检测的可靠方法，我会很高兴。

顺便说一句，我使用了一个java Vector集合（可能迭代不够快？或者我的代码太乱）

public void checkBoundary(int width, int height) //width and height of the applet
{
    for(int i = 0; i < vec.size(); i++)
    {
        if(vec.get(i).x + vec.get(i).width <= 0 ||
            vec.get(i).y + vec.get(i).height <= 0 ||
            vec.get(i).x >= width ||
            vec.get(i).y >= height)
            vec.remove(i);
    }
}

这个Vector存储了一个Bullet的对象，以（x，y）为左下角，并且（宽度，高度）。

Answer 1

首先，您的算法不正确，因为当您使用 vec.remove(i); 删除时，i+1 元素变为 i 元素，因此你跳过一个元素。

性能问题来自这样一个事实：在最坏的情况下，每个元素都会删除成本 O(n)，因为每个后续元素都需要向左移动。试试这个：

public void checkBoundary(int width, int height) //width and height of the applet
{
  LinkedList<T> outofbounds = new LinkedList<T>();
  for(int i = 0; i < vec.size(); i++)
  {
    if(vec.get(i).x + vec.get(i).width <= 0 ||
        vec.get(i).y + vec.get(i).height <= 0 ||
        vec.get(i).x >= width ||
        vec.get(i).y >= height)
        outofbounds.add(vec.at(i)); 
  }
  vec.removeAll(outofbounds);

}

编辑：

正如 Frozen Spider 指出的那样，removeAll 很昂贵。它的复杂度为 O(outofbounds.size()*vec.size())，即 O(n^2)。当稍微改变逻辑时，您可以导出一个保证在 O(vec.size()) 中工作的算法。

public void checkBoundary(int width, int height) //width and height of the applet
{
  LinkedList<T> newvec = new LinkedList<T>(); 
  for(int i = 0; i < vec.size(); i++)
  {
    if(vec.get(i).x + vec.get(i).width <= 0 ||
        vec.get(i).y + vec.get(i).height <= 0 ||
        vec.get(i).x >= width ||
        vec.get(i).y >= height)
        continue;

        newvec.add(vec.at(i)); 
  }
  vec.clear();
  // or vec = newvec if there are no others reference sharing the same object as vec
  vec.addAll(newvec); 

}

Answer 2

remove() 是一项非常昂贵的操作，创建新列表、将所需元素复制到其中并用新列表替换原始列表要快得多。

我还建议您使用 ArrayList 而不是 Vector。如果需要同步，请将 ArrayList 包装在 Collections.synchronizedList() 中。

试试这个，几乎可以立即工作 - <16 毫秒（0.016 秒）超过 100k 元素：

public static void checkBoundary(int width, int height) // width and height of the applet
{
    int size = vec.size();
    List <YourObjectType> newVec = new ArrayList <YourObjectType>(size);
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        YourObjectType element = vec.get(i);
        if (element.x + element.width > 0 && 
            element.y + element.height > 0 &&
            element.x < width && 
            element.y < height) {
                newVec.add(element);
        }
    }
    vec = newVec;
}