已知平面上若干个点的坐标。
需要求出在所有的组合中,4个点间平均距离的最小值(四舍五入,保留2位小数)。
比如有4个点:a,b,c,d, 则平均距离是指:ab, ac, ad, bc, bd, cd 这6个距离的平均值。
每个点的坐标表示为:横坐标,纵坐标
坐标的取值范围是:1~1000
所有点的坐标记录在in.txt中,请读入该文件,然后计算。
注意:我们测试您的程序的时候,in.txt 可能会很大,比如包含上万条记录。
举例:
如果,in.txt 内的值为:
10,10
20,20
80,50
10,20
20,10
则程序应该输出:
11.38
请编程,读入in.txt文件,计算并输出4个点平均距离的最小值。
要求考生把所有函数写在一个文件中。调试好后,存入与考生文件夹下对应题号的“解答.txt”中即可。
相关的工程文件不要拷入。
对于编程题目,要求选手给出的解答完全符合ANSI C标准,不能使用c++特性;
不能使用诸如绘图、中断调用等硬件相关或操作系统相关的API。
锦囊
可以用分治法。
把平面分割成4个区域。
4个区域互相可以重叠,以避免边界问题。
另一个方案:
四个区域不重合,但在所有边界上生成新区域。
总之划分,可以所有问题的规模。
import java.io.*;
import java.util.*;
public class PointDistance
{
static class PP
{
public int x;
public int y;
public String toString()
{
return x + ", " + y;
}
public PP(int x, int y)
{
this.x = x;
this.y = y;
}
}
static class RR
{
double x1;
double x2;
double y1;
double y2;
boolean isIn(PP p)
{
return (x1 < p.x && p.x < x2 && y1 < p.y && p.y < y2);
}
}
public static double f(List<PP> lst, double x1, double x2, double y1, double y2)
{
if(lst.size()<4) return 10000;
if(lst.size()<10)
{
double min = 10000;
for(int i=0; i<lst.size(); i++)
for(int j=i+1; j<lst.size(); j++)
for(int k=j+1; k<lst.size(); k++)
for(int m=k+1; m<lst.size(); m++)
{
double d = distance(lst.get(i),lst.get(j),lst.get(k),lst.get(m));
if( d < min ) min = d;
}
return min;
}
// ËõС±ß½ç
double x1a = x2;
double x2a = x1;
double y1a = y2;
double y2a = y1;
for(int i=0; i<lst.size(); i++)
{
PP p = lst.get(i);
if(p.x < x1a) x1a = p.x;
if(p.x > x2a) x2a = p.x;
if(p.y < y1a) y1a = p.y;
if(p.y > y2a) y2a = p.y;
}
x1 = x1a;
x2 = x2a;
y1 = y1a;
y2 = y2a;
// ²ð·Ölst Ϊ4¿é
RR r1 = new RR();
RR r2 = new RR();
RR r3 = new RR();
RR r4 = new RR();
r1.x1 = x1;
r1.y1 = y1;
r1.x2 = x1 * 0.25 + x2 * 0.75;
r1.y2 = y1 * 0.25 + y2 * 0.75;
r2.x1 = x1 * 0.75 + x2 * 0.25;
r2.y1 = y1 * 0.75 + y2 * 0.25;
r2.x2 = x2;
r2.y2 = y2;
r3.x1 = x1;
r3.y1 = y1 * 0.75 + y2 * 0.25;
r3.x2 = x1 * 0.25 + x2 * 0.75;
r3.y2 = y2;
r4.x1 = x1 * 0.75 + x2 * 0.25;
r4.y1 = y1;
r4.x2 = x2;
r4.y2 = y1 * 0.25 + y2 * 0.75;
List<PP> t1 = new Vector<PP>();
List<PP> t2 = new Vector<PP>();
List<PP> t3 = new Vector<PP>();
List<PP> t4 = new Vector<PP>();
for(int i=0; i<lst.size(); i++)
{
PP p = lst.get(i);
if(r1.isIn(p)) t1.add(p);
if(r2.isIn(p)) t2.add(p);
if(r3.isIn(p)) t3.add(p);
if(r4.isIn(p)) t4.add(p);
}
double d1 = f(t1, r1.x1, r1.x2, r1.y1, r1.y2);
double d2 = f(t2, r2.x1, r2.x2, r2.y1, r2.y2);
double d3 = f(t3, r3.x1, r3.x2, r3.y1, r3.y2);
double d4 = f(t4, r4.x1, r4.x2, r4.y1, r4.y2);
double d = d1;
if(d2<d) d = d2;
if(d3<d) d = d3;
if(d4<d) d = d4;
return d;
}
public static double distance(PP a, PP b, PP c, PP d)
{
double dis =
(distance(a,b) + distance(a,c) + distance(a,d) +
distance(b,c) + distance(b,d) +
distance(c,d)) / 6.0;
return dis;
}
public static double distance(PP a, PP b)
{
double dx = a.x - b.x;
double dy = a.y - b.y;
return Math.sqrt(dx*dx + dy*dy);
}
public static List<PP> readPoints(String fname) throws Exception
{
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(fname)));
List<PP> lst = new Vector<PP>();
for(;;)
{
String s = br.readLine();
if(s==null) break;
String[] ss = s.split(",");
PP a = new PP(0,0);
a.x = Integer.parseInt(ss[0]);
a.y = Integer.parseInt(ss[1]);
lst.add(a);
}
br.close();
return lst;
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
List<PP> lst = readPoints("in.txt");
double x = f(lst,0,1000,0,1000);
System.out.println(x);
}
}