SwiftUI 中判断 Angle 角度区间是否重叠的实现问题

思路说明 #

• 第一步：角度归一化：将所有输入的Angle统一转换为 [0, 2π) 区间内的弧度值，处理负值、超过360度的异常输入
• 第二步：边界处理：如果任意一个区间的min和max归一化后值相等，说明该区间是完整360度圆环，直接返回重叠
• 第三步：区间包含判断：写辅助逻辑判断单个角度是否落在环形区间内，环形区间分跨0点（min > max）和不跨0点（min < max）两种情况处理
• 第四步：重叠判断：只要两个区间的任意一个端点落在对方区间内，即可判定为重叠

完整代码 #

import SwiftUI // Angle类型定义在SwiftUI中，按需导入

func areRangesOverlapping(min1: Angle, max1: Angle, min2: Angle, max2: Angle) -> Bool {
    // 角度归一化到 [0, 2π) 区间
    func normalizedRadians(for angle: Angle) -> Double {
        let twoPi = Double.pi * 2
        let rad = angle.radians.truncatingRemainder(dividingBy: twoPi)
        return rad < 0 ? rad + twoPi : rad
    }
    
    // 判断单个角度是否落在指定环形区间内
    func isAngle(_ angle: Double, inCyclicRange min: Double, max: Double) -> Bool {
        if min <= max {
            return (min...max).contains(angle)
        } else {
            return angle >= min || angle <= max
        }
    }
    
    let nm1 = normalizedRadians(for: min1)
    let nM1 = normalizedRadians(for: max1)
    let nm2 = normalizedRadians(for: min2)
    let nM2 = normalizedRadians(for: max2)
    
    // 边界情况：任意区间为完整圆环，必然重叠
    if nm1 == nM1 || nm2 == nM2 {
        return true
    }
    
    // 只要任意一端点落在对方区间内即重叠
    return isAngle(nm2, inCyclicRange: nm1, max: nM1)
        || isAngle(nM2, inCyclicRange: nm1, max: nM1)
        || isAngle(nm1, inCyclicRange: nm2, max: nM2)
        || isAngle(nM1, inCyclicRange: nm2, max: nM2)
}

边界调整说明 #

如果不需要将端点刚好接触的情况判定为重叠，只需要把闭区间判断调整为开区间即可：

// 调整后不判定端点接触为重叠
func isAngle(_ angle: Double, inCyclicRange min: Double, max: Double) -> Bool {
    if min <= max {
        return angle > min && angle < max
    } else {
        return angle > min || angle < max
    }
}

测试用例示例 #

• 测试1：min1: .degrees(340), max1: .degrees(20), min2: .degrees(350), max2: .degrees(10) → 返回true
• 测试2：min1: .degrees(340), max1: .degrees(20), min2: .degrees(30), max2: .degrees(40) → 返回false
• 测试3：min1: .degrees(0), max1: .degrees(100), min2: .degrees(20), max2: .degrees(80) → 返回true

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Isaak