js寻找最近点对,使用分治法,代码实例
时间: 2024-10-21 12:11:46 浏览: 31
JavaScript中使用分治法解决最近点对问题(如Fermat's Two Point Problem),通常涉及将问题分解成较小的部分,然后递归地解决它们,最后合并结果。一个常见的方法是使用K-D Tree,但如果你只是想了解基本的分治思路,可以尝试使用暴力搜索结合剪枝策略。
这是一个简单的分治法解决方案,它不是最优的,但它能说明核心思想:
```javascript
function findClosestPairs(points, k) {
// 基线情况:如果k=0或没有点,返回空数组
if (k === 0 || !points.length) return [];
// 如果只有两个点,直接计算距离并返回
if (points.length === 2) {
const [a, b] = points;
return [[a, b], distance(a, b)];
}
// 将点集随机分成两半,分别找最近点对
const mid = Math.floor(points.length / 2);
let leftPairs = findClosestPairs(points.slice(0, mid), Math.ceil(k / 2));
let rightPairs = findClosestPairs(points.slice(mid), Math.floor(k / 2));
// 合并结果
return merge(leftPairs, rightPairs, points);
}
function merge(left, right, allPoints) {
let result = [];
// 比较每组左侧点对中的第一个点和右侧点对中的所有点
for (const pair of left) {
const [closestA, _] = pair;
let closestDistance = Infinity;
for (const point of right) {
const dist = distance(closestA, point[1]);
if (dist < closestDistance) {
closestDistance = dist;
result.push([closestA, point[1]]);
}
}
// 更新剩余右侧点对中的最远点,避免重复比较
for (let i = 0; i < right.length; ++i) {
const dist = distance(closestA, right[i][1]);
if (dist > closestDistance) {
right[i] = [right[i][1], right[i][0]];
}
}
}
return result.concat(right);
}
// 辅助函数:计算两点之间的欧氏距离
function distance(pointA, pointB) {
return Math.sqrt(Math.pow(pointA.x - pointB.x, 2) + Math.pow(pointA.y - pointB.y, 2));
}
// 示例用法
const points = [{x: 1, y: 3}, {x: 3, y: 1}, {x: 5, y: 5}, {x: -1, y: -2}];
const k = 2;
const closestPairs = findClosestPairs(points, k);
console.log("Closest pairs:", closestPairs);
```
请注意,此解决方案的时间复杂度较高,不适合大规模数据。对于实际应用,建议使用更为高效的K-D Tree或其他优化算法。
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