制造行业通常需要对钢板进行断裂概率的检测,其中一种方法就是往钢板上随机打孔,当钢板发生断裂时,利用孔间最短距离来衡量钢板的断裂概率。编写一个程序,接收n个孔点的坐标(x,y)(设不存在坐标完全相同的两个点),计算输出n个点中距离最近的两个点的距离,要求时间复杂度低于O(n^2)。 要求: (1) 随机输入n个点的坐标。 (2) 设计分治算法求解最近点对距离,要求复杂度不能高于平方阶。 (3) 选择一种高级程序设计语言,实现该算法,要求程序规范,有注释,输出结果正确。
时间: 2024-02-13 21:02:09 浏览: 156
好的,我明白了。这是一个经典的计算几何问题,即最近点对问题。下面是一个基于分治算法的实现:
```python
import math
def distance(point1, point2):
"""计算两个点之间的距离"""
return math.sqrt((point1[0]-point2[0])**2 + (point1[1]-point2[1])**2)
def min_distance(points):
"""分治算法求解最近点对问题"""
n = len(points)
if n == 2:
return distance(points[0], points[1])
elif n < 2:
return float('inf')
else:
# 将点集按x轴坐标排序
points = sorted(points, key=lambda x: x[0])
mid = n // 2
# 分别求解左右两部分的最小距离
left_min = min_distance(points[:mid])
right_min = min_distance(points[mid:])
min_dist = min(left_min, right_min)
# 计算跨越两部分的最小距离
mid_point = points[mid]
strip_points = [p for p in points if abs(p[0]-mid_point[0]) < min_dist]
strip_points = sorted(strip_points, key=lambda x: x[1])
strip_min = float('inf')
for i in range(len(strip_points)):
j = i + 1
while j < len(strip_points) and strip_points[j][1]-strip_points[i][1] < min_dist:
strip_min = min(strip_min, distance(strip_points[i], strip_points[j]))
j += 1
return min(min_dist, strip_min)
if __name__ == '__main__':
n = int(input('请输入点的个数:'))
points = []
for i in range(n):
x, y = map(float, input('请输入第{}个点的坐标(x,y):'.format(i+1)).split())
points.append((x, y))
min_dist = min_distance(points)
print('最近点对的距离为:{}'.format(min_dist))
```
这个算法的时间复杂度为O(nlogn),可以满足题目的要求。
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