Теперь можно поместить точки на ось x, вычитая их базовое значение (
1960
), масштабируя с помощью множителя
xscale
и добавляя смещение
xoffset
. Значение y обрабатывается аналогично. Эти операции тривиальны, но кропотливы и скучны. Для того чтобы упростить код и минимизировать вероятность ошибок (а также, чтобы не приходить в отчаяние), мы определили небольшой класс, в который включили эти вычисления.
class Scale { // класс для преобразования координат
int cbase; // координатная база
int vbase; // база значений
double scale;
public:
Scale(int b,int vb,double s):cbase(b),vbase(vb),scale(s)
{ }
int operator()(int v) const
{ return cbase + (v–vbase)*scale; } // см. раздел 21.4
};
Мы хотим создать класс, поскольку вычисление зависит от трех констант, которые не обязательно повторяются. В этих условиях можно определить следующие функции:
Scale xs(xoffset,base_year,xscale);
Scale ys(ymax–yoffset,0,–yscale);
Обратите внимание на то, что мы сделали масштабирующий множитель
ys
отрицательным, чтобы отразить тот факт, что координаты y возрастают в направлении вниз, хотя мы привыкли, что они возрастают в направлении вверх. Теперь можем использовать функцию
xs
для преобразования лет в координату
x
. Аналогично можно использовать функцию
ys
для преобразования процентов в координату
y
.
15.6.4. Построение графика
Итак, у нас есть все предпосылки для создания элегантной программы. Начнем с создания окна и размещения осей.
Window win(Point(100,100),xmax,ymax,"Aging Japan");
Axis x(Axis::x, Point(xoffset,ymax–yoffset),xlength,
(end_year–base_year)/10,
"year 1960 1970 1980 1990"
"2000 2010 2020 2030 2040");
x.label.move(–100,0);
Axis y(Axis::y, Point(xoffset,ymax–yoffset),ylength,
10,"% of population");
Line current_year(Point(xs(2008),ys(0)),Point(xs(2008),ys(100)));
current_year.set_style(Line_style::dash);
Оси пересекаются в точке
Point(xoffset,ymax–yoffset)
, соответствующей паре (
1960,0
). Обратите внимание на то, как деления отражают данные. На оси
y отложено десять делений, каждое из которых соответствует десяти процентам населения. На оси
x каждое деление соответствует десяти годам. Точное количество делений вычисляется по значениям переменных
base_year
и
end_year
, поэтому, если мы изменим диапазон, оси автоматически будут вычислены заново. Это одно из преимуществ отсутствия “магических констант” в коде. Метка на оси
x нарушает это правило, потому что размещать метки, пока числа на окажутся на правильных позициях, бесполезно. Возможно, лучше было бы задать набор индивидуальных меток для каждого деления.
Пожалуйста, обратите внимание на любопытное форматирование этой метки, представляющей собой строку. Мы использовали два смежных строковых литерала.
"year 1960 1970 1980 1990"
"2000 2010 2020 2030 2040"
Компилятор конкатенирует такие строки, поэтому это эквивалентно следующей строке:
"year 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040"
Этот трюк может оказаться полезным при размещении длинных строк, поскольку он позволяет сохранить читабельность текста.
Объект
current_year
соответствует вертикальной линии, разделяющей реальные данные и прогнозируемые. Обратите внимание на то, как используются функции
xs
и
ys
для правильного размещения и масштабирования этой линии.
Построив оси, мы можем обработать данные. Определим три объекта класса
Open_polyline
и заполним их в цикле чтения.
Open_polyline children;
Open_polyline adults;
Open_polyline aged;
Distribution d;
while (ifs>>d) {
if (d.year<base_year || end_year<d.year)
error("Год не попадает в диапазон");
if (d.young+d.middle+d.old != 100)
error("Проценты не согласованы");
int x = xs(d.year);
children.add(Point(x,ys(d.young)));
adults.add(Point(x,ys(d.middle)));
aged.add(Point(x,ys(d.old)));
}
Использование функций
xs
и
ys
делает проблему масштабирования и размещения данных тривиальной. “Небольшие классы”, такие как
Scale
, могут оказаться очень важными для упрощения кода и устранения лишних повторов — тем самым они повышают читабельность и увеличивают шансы на создание правильной программы.
Для того чтобы графики были более ясными, мы пометили их и раскрасили в разные цвета.
Text children_label(Point(20,children.point(0).y),"age 0-15");
children.set_color(Color::red);
children_label.set_color(Color::red);
Text adults_label(Point(20,adults.point(0).y),"age 15-64");
