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Description
已知平面内 N 个点的坐标,求欧氏距离下的第 K 远点对。
Input
输入文件第一行为用空格隔开的两个整数 N, K。接下来 N 行,每行两个整数 X,Y,表示一个点
的坐标。1 < = N < = 100000, 1 < = K < = 100, K < = N*(N−1)/2 , 0 < = X, Y < 2^31。
Output
输出文件第一行为一个整数,表示第 K 远点对的距离的平方(一定是个整数)。
Sample Input
10 5
0 0
0 1
1 0
1 1
2 0
2 1
1 2
0 2
3 0
3 1
0 0
0 1
1 0
1 1
2 0
2 1
1 2
0 2
3 0
3 1
Sample Output
9
正解:kd-tree
解题报告:
这题要求欧氏距离下的第k远点对。
我们考虑上$kd-tree$。$kd-tree$可以支持我们对于某一个给定的点与$kd-tree$中的点的距离最值查询,那么我们很容易发现,我们只需要对于每个点都分别与其他所有点求距离,最后对于全局取第$2*k$大的距离即可(因为每个距离我们算了两次)。
但是直接暴力的话会变成$ n^2 $,如果改在$kd-tree$上查询的话就可以大大节约时间,可以减掉大量无用状态。具体做法就是,维护一个大小为$2*k$的小根堆,对于每个点在$kd-tree$上查询与其他点的距离,如果大于堆顶,则删掉堆顶元素,把当前距离加入堆顶。最后只需输出堆顶元素即可。
kd-tree在这里就是优化暴力......
//It is made by ljh2000 #include <iostream> #include <cstdlib> #include <cstring> #include <cstdio> #include <cmath> #include <algorithm> #include <queue> using namespace std; typedef long long LL; const int MAXN = 100011; int n,k,nowD,root,ql,qr; struct node{ LL dis; inline bool operator < (const node &a) const { return a.dis<dis; } }tmp; struct KDTree{ int d[2],Min[2],Max[2],l,r; }t[MAXN]; inline bool cmp(KDTree q,KDTree qq){ if(q.d[nowD]==qq.d[nowD]) return q.d[nowD^1]<qq.d[nowD^1]; return q.d[nowD]<qq.d[nowD]; } inline void MAX(KDTree &q,KDTree qq,int type){ if(qq.Max[type]>q.Max[type]) q.Max[type]=qq.Max[type]; } inline void MIN(KDTree &q,KDTree qq,int type){ if(qq.Min[type]<q.Min[type]) q.Min[type]=qq.Min[type]; } inline LL sqr(LL x){ return x*x; } inline LL getdis(int x,int y){ return sqr(t[x].d[0]-t[y].d[0])+sqr(t[x].d[1]-t[y].d[1]); } inline LL almost_dis(KDTree q,KDTree qq){return max(sqr(q.d[0]-qq.Min[0]),sqr(q.d[0]-qq.Max[0]))+max(sqr(q.d[1]-qq.Min[1]),sqr(q.d[1]-qq.Max[1]));} priority_queue<node>Q; inline int getint(){ int w=0,q=0; char c=getchar(); while((c<'0'||c>'9') && c!='-') c=getchar(); if(c=='-') q=1,c=getchar(); while (c>='0'&&c<='9') w=w*10+c-'0',c=getchar(); return q?-w:w; } inline void update(int x){ if(t[x].l) for(int i=0;i<2;i++) MAX(t[x],t[t[x].l],i),MIN(t[x],t[t[x].l],i); if(t[x].r) for(int i=0;i<2;i++) MAX(t[x],t[t[x].r],i),MIN(t[x],t[t[x].r],i); } inline int build(int l,int r,int D){ nowD=D; int mid=(l+r)>>1; nth_element(t+l+1,t+mid+1,t+r+1,cmp); if(l<mid) t[mid].l=build(l,mid-1,D^1); if(mid<r) t[mid].r=build(mid+1,r,D^1); t[mid].Min[0]=t[mid].Max[0]=t[mid].d[0]; t[mid].Min[1]=t[mid].Max[1]=t[mid].d[1]; update(mid); return mid; } inline void query(int u){ LL dl=0,dr=0,dd=getdis(0,u); if(dd>Q.top().dis) Q.pop(),tmp.dis=dd,Q.push(tmp); if(t[u].l) dl=almost_dis(t[0],t[t[u].l]); if(t[u].r) dr=almost_dis(t[0],t[t[u].r]); tmp=Q.top(); if(dl>dr) { if(dl>tmp.dis) query(t[u].l); tmp=Q.top(); if(dr>tmp.dis) query(t[u].r); } else{ if(dr>tmp.dis) query(t[u].r); tmp=Q.top(); if(dl>tmp.dis) query(t[u].l); } } inline void work(){ n=getint(); k=getint(); for(int i=1;i<=n;i++) t[i].d[0]=getint(),t[i].d[1]=getint(); root=build(1,n,0); tmp.dis=0; for(int i=1;i<=k*2;i++) Q.push(tmp); for(int i=1;i<=n;i++) { t[0].d[0]=t[i].d[0]; t[0].d[1]=t[i].d[1]; query(root); } printf("%lld",Q.top().dis); } int main() { work(); return 0; }