using System.Numerics; namespace MeloongCore; public static class MathUtils { #region 进制转换 /// /// 将字符串作为数字,转换为指定进制的形式。 /// 进制数需在 2 到 86 之间,且输入字符串中的每个字符都必须在该进制的字符集中。 /// 进制参考:含大写字母 36,含大小写字母 62,含大小写字母和特殊符号 86。 /// public static string ConvertRadix(this string input, int fromRadix, int toRadix) { const string digits = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz/+=!?@#$%^&*()[]{}<>;:',"; if (fromRadix < 2 || fromRadix > digits.Length) throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(fromRadix), $"{nameof(fromRadix)} must be between 2 and 86."); // 零与负数的预处理 if (string.IsNullOrEmpty(input)) return "0"; bool isNegative = input.StartsWithF("-"); if (isNegative) input = input.TrimStart('-'); // 转换为十进制 BigInteger realNum = 0; foreach (char c in input) { int digit = digits.IndexOf(c); if (digit == -1 || digit >= fromRadix) throw new ArgumentException($"Character '{c}' in input '{input}' is not a valid digit for radix {fromRadix}."); realNum = realNum * fromRadix + digit; } return (realNum * (isNegative ? -1 : 1)).ConvertRadix(toRadix); } /// /// 转换为 2 到 86 进制的字符串。 /// 进制参考:含大写字母 36,含大小写字母 62,含大小写字母和特殊符号 86。 /// public static string ConvertRadix(this long input, int toRadix) => ConvertRadix((BigInteger) input, toRadix); /// /// 转换为 2 到 86 进制的字符串。 /// 进制参考:含大写字母 36,含大小写字母 62,含大小写字母和特殊符号 86。 /// public static string ConvertRadix(this ulong input, int toRadix) => ConvertRadix((BigInteger) input, toRadix); /// /// 转换为 2 到 86 进制的字符串。 /// 进制参考:含大写字母 36,含大小写字母 62,含大小写字母和特殊符号 86。 /// public static string ConvertRadix(this int input, int toRadix) => ConvertRadix((BigInteger) input, toRadix); /// /// 转换为 2 到 86 进制的字符串。 /// 进制参考:含大写字母 36,含大小写字母 62,含大小写字母和特殊符号 86。 /// public static string ConvertRadix(this byte input, int toRadix) => ConvertRadix((BigInteger) input, toRadix); /// /// 转换为 2 到 86 进制的字符串。 /// 进制参考:含大写字母 36,含大小写字母 62,含大小写字母和特殊符号 86。 /// public static string ConvertRadix(this BigInteger input, int toRadix) { const string digits = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz/+=!?@#$%^&*()[]{}<>;:',"; if (toRadix < 2 || toRadix > digits.Length) throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(toRadix), $"{nameof(toRadix)} must be between 2 and 86."); // 零与负数的预处理 if (input == 0) return "0"; bool isNegative = input < 0; // 转换为指定进制 var results = new List(); BigInteger remaining = BigInteger.Abs(input); BigInteger bigRadix = toRadix; while (remaining > 0) { remaining = BigInteger.DivRem(remaining, bigRadix, out BigInteger remainder); results.Add(digits[(int) remainder]); } // 负数的结束处理与返回 if (isNegative) results.Add('-'); results.Reverse(); return new([..results]); } #endregion /// /// 将值限制在指定范围内。 /// public static T Clamp(this T value, T min, T max) where T : IComparable { if (value.CompareTo(min) < 0) return min; if (value.CompareTo(max) > 0) return max; return value; } /// /// 在一个范围中进行线性插值。 /// 返回值将被舍入到小数点后 7 位,以解决浮点数误差问题。 /// public static double Lerp(double start, double end, double percentage) => Math.Round(start + (end - start) * percentage, 7); /// /// 计算二阶贝塞尔曲线。 /// public static double Bezier(double t, double x1, double y1, double x2, double y2, double accuracy = 0.01) { if (t < 0.0000001 || double.IsNaN(t)) return 0; if (t > 0.9999999) return 1; double a = t; double b; int maxIterations = 1000; do { b = 3 * a * ((0.33333333 + x1 - x2) * a * a + (x2 - 2 * x1) * a + x1); a += (t - b) * 0.5; maxIterations--; } while (!(Math.Abs(b - t) < accuracy) && maxIterations > 0); return 3 * a * ((0.33333333 + y1 - y2) * a * a + (y2 - 2 * y1) * a + y1); } }