分治算法最近对问题
1.问题求图上的n个点中,距离最近的两个点的距离。2.解析首先将所有点按横坐标从小到大排序,要求整个区间的最近对,将初始坐标和终点坐标分别记为low和high,再找到中位数坐标mid,再分别递归地求[low,mid]和[mid,high]两个区间的最近对。其中,最近对还可能出现在[mid-d,mid+d]之间(d为两个小区间的最小最近对),在这之后要计算改区间的最小值再做比较选出较小值。3.设计#
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1.问题
求图上的n个点中,距离最近的两个点的距离。
2.解析
首先将所有点按横坐标从小到大排序,要求整个区间的最近对,将初始坐标和终点坐标分别记为low和high,再找到中位数坐标mid,再分别递归地求[low,mid]和[mid,high]两个区间的最近对。其中,最近对还可能出现在[mid-d,mid+d]之间(d为两个小区间的最小最近对),在这之后要计算改区间的最小值再做比较选出较小值。
3.设计
#include<iostream>
#include<math.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
struct Point {
int x, y;
}p[100];
double dmin = 10000;
int n;
int cmpx(Point a, Point b) {//按x排序
return a.x < b.x;
}
double dist(Point a, Point b) {//计算两点距离
return sqrt((a.x - b.x) * (a.x - b.x) + (a.y - b.y) * (a.y - b.y));
}
double threeMin(Point a, Point b, Point c) {//计算三点距离最小值
double d = min(min(dist(a,b),dist(a,c)), dist(b, c));
return d;
}
double twoMin(Point a, Point b) {//计算两点最小值
double d = dist(a, b);
return d;
}
double strength(int low, int high) {//计算2d间的最小值
int i, j;
int d1 = 10000, d2;
for (i = low; i < high; i++) {
for (j = i + 1; j < high; j++) {
d2 = dist(p[i], p[j]);
if (d2 < d1) {
d1 = d2;
}
}
}
return d1;
}
double closeset(int low, int high) {//分治最近对的基本函数
double d;
if (high - low == 2) {
d = threeMin(p[low], p[low + 1], p[low + 2]);
if (d < dmin)
dmin = d;
return dmin;
}
else if (high - low == 1) {
d = twoMin(p[low], p[high]);
if (d < dmin)
dmin = d;
return dmin;
}
else if (high - low == 0) {
dmin = dist(p[low], p[low]);
return dmin;
}
else {
int mid;
mid = (low + high) >> 1;
double d1=closeset(low, mid);
double d2=closeset(mid, high);
d = min(d1, d2);
int i, a=0, b=n;
for (i = 0; i < n; i++) {//找到2d间的两个横坐标
if (p[i].x > p[mid].x - d) {
a = i;
break;
}
}
for (i = 0; i < n; i++) {
if (p[i].x > p[mid].x + d) {
b = i-1;
break;
}
}
return min(strength(p[a].x,p[b].x), d);
}
}
int main() {
int i;
cin >> n;
for (i = 0; i < n; i++) {
cin >> p[i].x >> p[i].y;
}
sort(p, p + n, cmpx);
closeset(0, n - 1);
cout << dmin << endl;
return 0;
}
//测试用例
/*
15
5 10
9 1
10 12
10 19
13 15
15 19
16 20
19 9
24 0
24 12
31 32
32 24
38 29
40 56
45 23
*/
4.分析
时间复杂度:O(nlogn)
5.源码

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