Java第n次入门之递归山脉的实现

一，递归山脉的要求
给定左右两个点X1(Lx,Ly)，X2(Rx,Ry)，一个y轴动态范围-range~range,在该动态范围内随机选取一个数num，选取一个中点M，中点的横坐标为(Lx+Rx)/2，纵坐标为(Ly+Ry)/2+num，连接左端点与中点、中点与右端点。如此反复，再分别取左端点X1和中点M的中点、中点M和右端点X2的中点，range范围按一定比例缩小，连接两点形成递归山脉。

二，创新点
之前我们调用递归的时候每循环一次都调用一次，后面的结果覆盖前面的结果，形成最后的效果，这造成了之前的画的一些图的冗余。在本次项目中，我们采用不一样的思想，在循环部分只做计算，当最终条件满足时再画图，这样就是最后每一小段之间连接，不会造成小段覆盖大段的冗余。
三，实现过程
（1）创建界面，绑定监听

package com.yzd1223.RecurMountain;

import java.awt.FlowLayout;
import java.awt.Graphics;

import javax.swing.JFrame;

public class RecurMountain {
	public void ShowUI() {
		JFrame jf = new JFrame("MyPad");
		jf.setSize(800, 600);//画板宽800  高600
		jf.setLocationRelativeTo(null);
		jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		
		FlowLayout flayout = new FlowLayout();//设定流式布局
		jf.setLayout(flayout);
		jf.setVisible(true);//实现窗体可视化
		
		DrawListener dlistener = new DrawListener();
		jf.addMouseListener(dlistener);//界面注册鼠标监听器
		
		Graphics g = jf.getGraphics();//得到窗体画笔
		dlistener.g=g;//将窗体画笔赋给监听画笔
	}
	
	public static void main(String[] args) {//主函数
		RecurMountain Rmountain = new RecurMountain();
		Rmountain.ShowUI();
	}

}

（2）鼠标释放时画出递归山脉

package com.yzd1223.RecurMountain;

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Polygon;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.util.Random;

public class DrawListener implements MouseListener{
	Graphics g = null;
	int Lx,Ly,Rx,Ry;
	int range;
	double rate;
	
	@Override    //鼠标点击
    public void mouseClicked(MouseEvent e) {
    	
    }

	@Override    //鼠标按下  
    public void mousePressed(MouseEvent e) {
		
	}

	@Override    //鼠标释放
    public void mouseReleased(MouseEvent e) {
		Lx=0;Ly=300;Rx=800;Ry=300;//初始左、右两端点坐标
		range=150;//生成-range~range的动态取值空间
		rate=0.5;//range缩小比例
		MyRecurMountain(Lx,Ly,Rx,Ry,range,rate);//调用方法，画递归山脉
		
	}

	@Override    //鼠标进入
    public void mouseEntered(MouseEvent e) {
		
	}

	@Override    //鼠标退出
    public void mouseExited(MouseEvent e) {
		
	}
	
	//自定义画递归山脉图方法
	public void MyRecurMountain(int Lx,int Ly,int Rx,int Ry,int range,double rate) {

		if(Math.abs(Rx-Lx)<1 | range==0) {
			g.drawLine(Lx, Ly, Rx, Ry);
			Polygon pon = new Polygon();//利用多边形给画的山脉填充颜色    顺时针和逆时针可以   本次采用顺时针
			pon.addPoint(Lx, Ly);
			pon.addPoint(Rx, Ry);
			pon.addPoint(Rx, 600);
			pon.addPoint(Lx, 600);
			g.setColor(new Color(0,150,30,20));//设置颜色
			g.fillPolygon(pon);//填充
		}else {//只做计算
			int Mx=(Lx+Rx)/2;//中点坐标
			int My=(Ly+Ry)/2;
			Random rand = new Random();
			int num=rand.nextInt(range*2)-range;//随机生成-150~150的动态范围
			range = (int)(range*rate);//range范围不断缩小
			
			MyRecurMountain(Lx,Ly,Mx,My+num,range,rate);//与左端点递归
			MyRecurMountain(Mx,My+num,Rx,Ry,range,rate);//与右端点递归
			
		}
	}

	

}

在该段代码中我们在else部分中对坐标进行计算，随机生成num，并按rate比例缩小range，然后调用自己MyRecurMountain，直到满足条件Math.abs(Rx-Lx)<1 | range==0，执行连线g.drawLine(Lx, Ly, Rx, Ry)。
在这里我们还对图像进行了填充，创建一个Polygon对象pon，将连线的两点以及他们对应x坐标位于屏幕底部的点连接，形成一个封闭图像，对该封闭图形进行连接填充颜色。

			Polygon pon = new Polygon();//利用多边形给画的山脉填充颜色    顺时针和逆时针可以   本次采用顺时针
			pon.addPoint(Lx, Ly);//左端点
			pon.addPoint(Rx, Ry);//右端点
			pon.addPoint(Rx, 600);//右端点屏幕底部点
			pon.addPoint(Lx, 600);//左端点屏幕底部点
			g.setColor(new Color(0,150,30,20));//设置颜色
			g.fillPolygon(pon);//填充

形成的效果如图：

四，加缓冲提高画图速度
在之前的程序执行过程中，我们发现画图很慢，于是我们想改进画图速度。
BufferedImage是Image的一个子类，BufferedImage的主要作用就是将一副图片加载到内存中。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的操作这个图片，通常用来做图片修改操作如大小变换、图片变灰、设置图片透明或不透明等，并且实现速度很快。

    public void mouseReleased(MouseEvent e) {
		Lx=0;Ly=300;Rx=800;Ry=300;
		range=150;//生成-range~range的动态取值空间
		rate=0.5;//range缩小比例
		//创建缓冲图片  大小和窗体一致  类型为RGB
		BufferedImage bufferedimage = new BufferedImage(800, 600, BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR);
		//得到缓存图片的画笔
		Graphics gr=bufferedimage.getGraphics();
		//将缓存图片的画笔一起传入递归山脉画图的方法中
		//这样在下一步将缓存图片显示的同时就能将递归山脉一起画出   提高画图速度
		MyRecurMountain(Lx,Ly,Rx,Ry,gr,range,rate);
		//在画板上将缓存图片显示出来
		g.drawImage(bufferedimage, 0, 0,800,600,null);

		
	}

我们在MouseReleased中创建一个和窗体大小一样的RGB类型的bufferedimage对象，得到该对象的画笔gr，将该画笔作为画递归山脉的画笔传入MyRecurMountain()方法中，最后将bufferedimage图像显示出来，这样在显示缓冲图像的同时由于画笔gr传入了递归山脉方法中，递归山脉也能同时画出，大大提高了画图速度，效果如下：

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