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  • hdu 1007 最近点对

    首先,假设点是n个,编号为1到n。我们要分治求,则找一个中间的编号m,先求出1到m点的最近距离设为d1,还有m+1到n的最近距离设为d2。这里的点需要按x坐标的顺序排好,并且假设这些点中,没有2点在同一个位置。(若有,则直接最小距离为0了)。

     

    然后,令d为d1, d2中较小的那个点。如果说最近点对中的两点都在1-m集合中,或者m+1到n集合中,则d就是最小距离了。但是还有可能的是最近点对中的两点分属这两个集合,所以我们必须先检测一下这种情况是否会存在,若存在,则把这个最近点对的距离记录下来,去更新d。这样我们就可以得道最小的距离d了。

     

    关键是要去检测最近点对,理论上每个点都要和对面集合的点匹配一次,那效率还是不能满足我们的要求。所以这里要优化。怎么优化呢?考虑一下,假如以我们所选的分割点m为界,如果某一点的横坐标到点m的横坐标的绝对值超过d1并且超过d2,那么这个点到m点的距离必然超过d1和d2中的小者,所以这个点到对方集合的任意点的距离必然不是所有点中最小的。

     

     

    所以我们先把在m为界左右一个范围内的点全部筛选出来,放到一个集合里。

    筛选好以后,当然可以把这些点两两求距离去更新d了,不过这样还是很慢,万一满足条件的点很多呢。这里还得继续优化。首先把这些点按y坐标排序。假设排序好以后有p个点,编号为1到p。那么我们用1号去和2到p号的点求一下距离,然后2号和3到p号的点求一下距离。。。还没完,因为这样比,求的次数还是O(p^2), 所以其实和没优化没区别。

     

    假设有一个点q,坐标是xq, yq。可以证明在以q为底边中点,长为2d,宽为d的矩形区域内不会有超过6个点。具体证明过程可以参看算法导论。///GGGGG


    利用这个结论我们就可以来继续优化比较的过程了。刚刚我们是用用1号点去和2到p号的点求一下距离,我们知道以1号点构造图中矩形内,不会有超过6个点存在。但是我们又不能直接从1号求到6号,因为这里的p个点是按y坐标排序而不是按距离排序的,有可能在y坐标上,前10个点距离1号点都很近,但是前6个点的x坐标很远,而第10个点的x坐标和1号点的x坐标很进,这样第10个点到1号点的距离反而更近。


    那么我们怎么利用这个结论呢?应该这样,假设1号点和2到p号点比较,由于y坐标排序的缘故,假设第p个点的y坐标距离1号点的y坐标大于当前能求出的最小值,那么这点以及这点后的所有点距离1号点的距离必然大于当前已经获得的最小值,所以直接不用比较后面的了。
    又因为满足比较条件的点很少,不会超过6个,所以这里可以看成O(1)的效率。那么整个算法的效率大概是在O(nlogn),非常快!

    都是抄别人的  就拿个版 

    #include<stdio.h>
    #include<algorithm>
    #include<string.h>
    #include<math.h>
    #include<queue>
    #include<set>
    
    using namespace std;
    
    #define ll long long
    #define inf  1000000007
    #define MAXN 100010
    #define exp 1e-4
    
    struct point
    {
        double x,y;
    }px[MAXN],py[MAXN];
    
    double dis(point a,point b)
    {
        return sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y));
    }
    bool cmpx(point a,point b)
    {
        return a.x<b.x;
    }
    bool cmpy(point a,point b)
    {
        return a.y<b.y;
    }
    double closet(int l,int r)
    {
        if(l+1==r)
            return dis(px[l],px[r]);
        if(l+2==r)
            return min(min(dis(px[l],px[l+1]),dis(px[l],px[r])),dis(px[l+1],px[r]));
        int mid=(l+r)>>1;
        double ans=min(closet(l,mid),closet(mid+1,r));
        int cnt=0;
        for(int i=l;i<=r;i++)
        {
            if(px[i].x>=px[mid].x-ans&&px[i].x<=px[mid].x+ans)
                py[cnt++]=px[i];
        }
        sort(py,py+cnt,cmpy);
        for(int i=0;i<cnt;i++)
        {
            for(int j=i+1;j<cnt;j++)
            {
                if(py[j].y-py[i].y>=ans)
                    break;
                ans=min(ans,dis(py[i],py[j]));
            }
        }
        return ans;
    }
    
    int main()
    {
        int n;
        while(scanf("%d",&n)!=EOF)
        {
            if(n==0)
                break;
            for(int i=0;i<n;i++)
                scanf("%lf%lf",&px[i].x,&px[i].y);
            sort(px,px+n,cmpx);
            double ans=closet(0,n-1);
            printf("%.2lf
    ",ans/2);
        }
        return 0;
    }
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