最近点对问题c++
时间: 2023-08-03 21:16:29 浏览: 92
点对问题(closest pair problem)是指在一个平面上给定n个点,找到其中距离最近的两个点的距离。这个问题可以用分治法来解决。具体的实现方法可以参考以下步骤:
1. 将所有点按照x轴坐标排序
2. 分治,将点集分为左右两部分,递归查找左右两部分的最小距离
3. 在中间区域内(横跨左右两部分的区域),找到距离中线最近的两个点的距离
4. 比较以上三个距离,取最小值作为最终结果
下面是一个简单的C++实现代码:
```c++
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
using namespace std;
struct Point {
int x, y;
};
bool cmpX(Point a, Point b) {
return a.x < b.x;
}
bool cmpY(Point a, Point b) {
return a.y < b.y;
}
double getDistance(Point a, Point b) {
return sqrt(pow(a.x - b.x, 2) + pow(a.y - b.y, 2));
}
double merge(Point* points, int left, int mid, int right, double d) {
Point* sortedPoints = new Point[right - left + 1];
int index = 0;
int i = left, j = mid + 1;
while (i <= mid && j <= right) {
if (points[i].y < points[j].y) {
sortedPoints[index++] = points[i++];
} else {
sortedPoints[index++] = points[j++];
}
}
while (i <= mid) sortedPoints[index++] = points[i++];
while (j <= right) sortedPoints[index++] = points[j++];
for (int i = 0; i < index; i++) {
for (int j = i + 1; j < index && sortedPoints[j].y - sortedPoints[i].y < d; j++) {
double distance = getDistance(sortedPoints[i], sortedPoints[j]);
if (distance < d) {
d = distance;
}
}
}
return d;
}
double closestPair(Point* points, int left, int right) {
if (left >= right) {
return INT_MAX;
}
int mid = (left + right) / 2;
double d1 = closestPair(points, left, mid);
double d2 = closestPair(points, mid + 1, right);
double d = min(d1, d2);
return merge(points, left, mid, right, d);
}
int main() {
int n;
cin >> n;
Point* points = new Point[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> points[i].x >> points[i].y;
}
sort(points, points + n, cmpX);
double ans = closestPair(points, 0, n - 1);
cout << ans << endl;
return 0;
}
```
其中,cmpX和cmpY是用于排序的比较函数,getDistance用于计算两点之间的距离,merge用于计算跨越左右两部分的区域内的最小距离,closestPair用于递归查找左右两部分的最小距离并返回最终结果。
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