ฉันจะหาฟังก์ชัน "แคลมป์" ใน. NET ได้ที่ไหน?

ฉันต้องการกำหนดค่าxเป็นช่วง[a, b]:

x = (x < a) ? a : ((x > b) ? b : x);

นี่เป็นเรื่องพื้นฐานทีเดียว แต่ผมไม่เห็นฟังก์ชั่น "ยึด" ในห้องสมุดชั้น - System.Mathอย่างน้อยไม่ได้อยู่ใน

(สำหรับผู้ที่ไม่รู้จะ "ยึด" ค่าคือเพื่อให้แน่ใจว่าอยู่ระหว่างค่าสูงสุดและค่าต่ำสุดบางค่าหากมากกว่าค่าสูงสุดค่าสูงสุดจะถูกแทนที่ด้วยค่าสูงสุดเป็นต้น)

คุณสามารถเขียนวิธีการขยาย:

public static T Clamp<T>(this T val, T min, T max) where T : IComparable<T>
{
    if (val.CompareTo(min) < 0) return min;
    else if(val.CompareTo(max) > 0) return max;
    else return val;
}

วิธีการขยายจะอยู่ในคลาสแบบคงที่เนื่องจากเป็นฟังก์ชันระดับต่ำจึงควรอยู่ในเนมสเปซหลักในโปรเจ็กต์ของคุณ จากนั้นคุณสามารถใช้วิธีการในไฟล์โค้ดใด ๆ ที่มีคำสั่งการใช้สำหรับเนมสเปซเช่น

using Core.ExtensionMethods

int i = 4.Clamp(1, 3);

.NET Core 2.0

เริ่มต้นด้วย. NET Core 2.0 System.Mathตอนนี้มีClampวิธีที่สามารถใช้แทน:

using System;

int i = Math.Clamp(4, 1, 3);

เพียงใช้Math.MinและMath.Max:

x = Math.Min(Math.Max(x, a), b);

ลอง:

public static int Clamp(int value, int min, int max)  
{  
    return (value < min) ? min : (value > max) ? max : value;  
}

ไม่มีอย่างใดอย่างหนึ่ง แต่ก็ไม่ยากเกินไปที่จะสร้าง ฉันพบที่นี่: ที่หนีบ

มันคือ:

public static T Clamp<T>(T value, T max, T min)
    where T : System.IComparable<T> {
        T result = value;
        if (value.CompareTo(max) > 0)
            result = max;
        if (value.CompareTo(min) < 0)
            result = min;
        return result;
    }

และสามารถใช้งานได้เช่น:

int i = Clamp(12, 10, 0); -> i == 10
double d = Clamp(4.5, 10.0, 0.0); -> d == 4.5

มีไม่ได้เป็นหนึ่งในnamespaceSystem.Math

มีMathHelperคลาสที่มีให้สำหรับสตูดิโอเกม XNAหากสิ่งนั้นเกิดขึ้นกับสิ่งที่คุณกำลังทำ:

เพียงแบ่งปันวิธีแก้ปัญหาของ Leeพร้อมกับปัญหาและข้อกังวลของความคิดเห็นหากเป็นไปได้:

public static T Clamped<T>(this T value, T min, T max) where T : IComparable<T> {
    if (value == null) throw new ArgumentNullException(nameof(value), "is null.");
    if (min == null) throw new ArgumentNullException(nameof(min), "is null.");
    if (max == null) throw new ArgumentNullException(nameof(max), "is null.");
    //If min <= max, clamp
    if (min.CompareTo(max) <= 0) return value.CompareTo(min) < 0 ? min : value.CompareTo(max) > 0 ? max : value;
    //If min > max, clamp on swapped min and max
    return value.CompareTo(max) < 0 ? max : value.CompareTo(min) > 0 ? min : value;
}

ความแตกต่าง:

• ชื่อเมธอดใช้กริยาที่เหมาะสม tense ( ed) ถึง (เพิ่มเติม) ระบุว่าค่าไม่ได้ถูกยึดเข้าที่และจะส่งคืนค่าใหม่แทน (ดูความคิดเห็นของ @ JimBalter )
• เหมาะสมnull checkกับอินพุตทั้งหมด (ดูความคิดเห็นของ @ JeppeStigNielsen )
• Swaps minและmaxif min > max(ดูความคิดเห็นของ @ JeppeStigNielsen )

ข้อ จำกัด : ไม่มีที่หนีบด้านเดียว ถ้าmaxเป็นNaNจะส่งคืนเสมอNaN(ดูความคิดเห็นของ Herman )

ใช้คำตอบก่อนหน้านี้ฉันย่อให้สั้นลงเป็นรหัสด้านล่างตามความต้องการของฉัน วิธีนี้จะช่วยให้คุณสามารถจับตัวเลขได้ด้วยค่าต่ำสุดหรือสูงสุดเท่านั้น

public static class IComparableExtensions
{
    public static T Clamped<T>(this T value, T min, T max) 
        where T : IComparable<T>
    {
        return value.CompareTo(min) < 0 ? min : value.ClampedMaximum(max);
    }

    public static T ClampedMinimum<T>(this T value, T min)
        where T : IComparable<T>
    {
        return value.CompareTo(min) < 0 ? min : value;
    }

    public static T ClampedMaximum<T>(this T value, T max)
        where T : IComparable<T>
    {
        return value.CompareTo(max) > 0 ? max : value;
    }
}

รหัสด้านล่างนี้รองรับการระบุขอบเขตตามลำดับใด ๆ (เช่นbound1 <= bound2หรือbound2 <= bound1) ฉันพบว่าสิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับการจับค่าที่คำนวณจากสมการเชิงเส้น ( y=mx+b) ซึ่งความชันของเส้นสามารถเพิ่มหรือลดได้

ฉันรู้: รหัสประกอบด้วยห้าซุปเปอร์น่าเกลียดผู้ประกอบการนิพจน์เงื่อนไข สิ่งนี้คือใช้งานได้และการทดสอบด้านล่างพิสูจน์ได้ อย่าลังเลที่จะเพิ่มวงเล็บที่ไม่จำเป็นอย่างเคร่งครัดหากคุณต้องการ

คุณสามารถสร้างโอเวอร์โหลดอื่น ๆ สำหรับตัวเลขประเภทอื่น ๆ ได้อย่างง่ายดายและคัดลอก / วางการทดสอบ

คำเตือน: การเปรียบเทียบตัวเลขทศนิยมไม่ใช่เรื่องง่าย รหัสนี้ไม่ได้ใช้การdoubleเปรียบเทียบอย่างมีประสิทธิภาพ ใช้ไลบรารีการเปรียบเทียบจุดลอยตัวเพื่อแทนที่การใช้ตัวดำเนินการเปรียบเทียบ

public static class MathExtensions
{
    public static double Clamp(this double value, double bound1, double bound2)
    {
        return bound1 <= bound2 ? value <= bound1 ? bound1 : value >= bound2 ? bound2 : value : value <= bound2 ? bound2 : value >= bound1 ? bound1 : value;
    }
}

การทดสอบ xUnit / FluentAssertions:

public class MathExtensionsTests
{
    [Theory]
    [InlineData(0, 0, 0, 0)]
    [InlineData(0, 0, 2, 0)]
    [InlineData(-1, 0, 2, 0)]
    [InlineData(1, 0, 2, 1)]
    [InlineData(2, 0, 2, 2)]
    [InlineData(3, 0, 2, 2)]
    [InlineData(0, 2, 0, 0)]
    [InlineData(-1, 2, 0, 0)]
    [InlineData(1, 2, 0, 1)]
    [InlineData(2, 2, 0, 2)]
    [InlineData(3, 2, 0, 2)]
    public void MustClamp(double value, double bound1, double bound2, double expectedValue)
    {
        value.Clamp(bound1, bound2).Should().Be(expectedValue);
    }
}

หากฉันต้องการตรวจสอบความถูกต้องของช่วงของอาร์กิวเมนต์ใน [min, max] ฉันใช้คลาสที่มีประโยชน์ต่อไปนี้:

public class RangeLimit<T> where T : IComparable<T>
{
    public T Min { get; }
    public T Max { get; }
    public RangeLimit(T min, T max)
    {
        if (min.CompareTo(max) > 0)
            throw new InvalidOperationException("invalid range");
        Min = min;
        Max = max;
    }

    public void Validate(T param)
    {
        if (param.CompareTo(Min) < 0 || param.CompareTo(Max) > 0)
            throw new InvalidOperationException("invalid argument");
    }

    public T Clamp(T param) => param.CompareTo(Min) < 0 ? Min : param.CompareTo(Max) > 0 ? Max : param;
}

IComparableชั้นงานสำหรับวัตถุทั้งหมดที่มี ฉันสร้างอินสแตนซ์ด้วยช่วงหนึ่ง:

RangeLimit<int> range = new RangeLimit<int>(0, 100);

ฉันตรวจสอบข้อโต้แย้ง

range.Validate(value);

หรือยึดอาร์กิวเมนต์ไว้ที่ช่วง:

var v = range.Validate(value);