C++利用分治算法编程实现最近点对问题,并进行时间复杂性分析。注:要求针对计算机随机生成的100点对数据,分别用蛮力法和分治法求解最近点对,对比其复杂性。
时间: 2024-05-29 13:11:43 浏览: 137
深大算法设计与分析实验二——分治法求最近点对问题代码
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最近点对问题是指在一个平面上有n个点,找出距离最近的两个点。其中,蛮力法是枚举所有点对的距离,时间复杂度为O(n^2),而使用分治算法可以将时间复杂度降低至O(nlogn)。
具体实现分为以下几个步骤:
1. 将所有点按照x坐标排序,将排序后的点集分成两个等分,分别递归求解左右两个子集的最近点对。
2. 计算左右两个子集中最近点对的距离d,取两个子集中距离线段mid左右d距离之内的点,将这些点按照y坐标排序。
3. 依次计算这些点之间的距离,找出距离最小的两个点,判断是否为最近点对。
4. 返回左右两个子集中最近点对的距离d和最近点对的坐标。
时间复杂度分析:
1. 排序需要O(nlogn)的时间复杂度。
2. 分治递归需要O(logn)的时间复杂度。
3. 线性扫描需要O(n)的时间复杂度。
因此,分治算法的总时间复杂度为O(nlogn)。
相比之下,蛮力法的时间复杂度为O(n^2),在数据量较大时,分治算法可以有效地提高程序的运行效率。
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