• 平面最近点对(加强版)


    传送门

    ovo原来简单版的非常的好做,只要肆意暴力枚举即可。

    不过这道题的数据范围变成了200000,即使是洛谷神机也跑不过去的。

    于是乎我们考虑分治法。

    对于一个平面上的所有点,我们设其属于一个点集S。我们想要把点集S尽可能平均的分成两个点集,那么我们只要每次取当前点集中所有点的中位数进行分割即可。

    记录dis表示一个点集之内两点的最短距离。对于一个点集S,将其分解为两个点集S1,S2之后,我们假设现在已经求出来S1的dis1,S2的dis2.那么当前的答案d=min(dis1,dis2),之后如果在S1,S2中还有点对的距离<d,那么一定分属于两个点集。

    这个时候可以从中间的分割线分别向两边引出一条长度为d的矩形(记为C1,C2),能更新最近距离的点对一定分属于这两个矩形。然而单单这么分析的话最坏的复杂度仍然可能非常大。那我们用dis的性质来考虑一下,对于C1中的每一个点k,能与之配对更新最短距离的,一定是C2中一个长为dis,高为2*dis的一个矩形之内的点。再者,因为S2中每两个点的距离必须>=dis,所以这个矩形之内最多只可能有6个点。

    也就是说对于C1中的每一个点k,最多只有6个点可以与之更新最短距离。那我们直接枚举这六个点并且更新就可以了。

    所以我们一开始先把所有的点按照横坐标排序,先进行分割,之后分割到边界之后进行回溯合并,合并的时候我们枚举所以离中线的距离<=dis的点计入C1,C2,之后把这些点按照y值排序,之后进行配对更新即可,遇到不符合的情况要直接跳出,否则会T。(我就纳闷为什么照着人家写能慢了一倍)

    看一下跑的贼慢的代码。

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cmath>
    #include<algorithm>
    #include<queue>
    #include<cstring>
    #define rep(i,a,n) for(int i = a;i <= n;i++)
    #define per(i,n,a) for(int i = n;i >= a;i--)
    #define enter putchar('
    ')
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    const int M = 200005;
    const double INF = 9999999999;
    int n,L,f[M],dp[M]; 
    int read()
    {
        int ans = 0,op = 1;
        char ch = getchar();
        while(ch < '0' || ch > '9')
        {
        if(ch == '-') op = -1;
        ch = getchar();
        }
        while(ch >='0' && ch <= '9')
        {
        ans *= 10;
        ans += ch - '0';
        ch = getchar();
        }
        return ans * op;
    }
    
    struct node
    {
        double x,y;
        bool operator < (const node &g) const
        {
            if(x == g.x) return y < g.y;
            return x <  g.x;
        }
    }s[M];
    
    bool cmp(int a,int b)
    {
        return s[a].y < s[b].y;
    }
    
    double dist(int p,int q)
    {
        return sqrt((s[p].x - s[q].x)*(s[p].x - s[q].x) + (s[p].y - s[q].y) * (s[p].y - s[q].y));
    }
    
    double merge(int l,int r)
    {
        double d = INF;
        if(l == r) return d;
        if(l+1 == r) return dist(l,r);//如果只有两个点就返回其间的距离
        int mid = (l+r) >> 1;
        double d1 = merge(l,mid);
        double d2 = merge(mid+1,r);
        d = min(d1,d2);
        int k = 0;
        rep(i,l,r) if(fabs(s[mid].x - s[i].x <= d)) f[++k] = i;//记录所有离中线不超过dis的点
        sort(f+1,f+1+k,cmp);
        rep(i,1,k)
        rep(j,i+1,k)
        {
        if(s[f[j]].y - s[f[i]].y >= d) break;
        double d3 = dist(f[i],f[j]);
        d = min(d,d3);//进行答案更新
        }
        return d;
    }
    
    int main()
    {
        n = read();
        rep(i,1,n) scanf("%lf %lf",&s[i].x,&s[i].y);
        sort(s+1,s+1+n);
        printf("%.4lf
    ",merge(1,n));
        return 0;
    }

    还有dalao跑的快一倍的代码。

    #include<cstdio>
    #include<algorithm>
    #include<cmath>
    using namespace std;
    const int maxn=1000001 ;
    const int INF=2<<20;
    int n,temp[maxn];
    struct Point
    {
        double x,y;
    }S[maxn];
    
    bool cmp(const Point &a,const Point&b)
    {
        if(a.x==b.x)
            return a.y<b.y;
        else
            return a.x<b.x;
    }
    
    bool cmps(const int &a,const int &b)
    {
        return S[a].y<S[b].y ;
    }
    
    double min(double a,double b)
    {
      return a<b?a:b;
    }
    
    double dist(int i,int j)
    {
        double x=(S[i].x-S[j].x)*(S[i].x-S[j].x);
        double y=(S[i].y-S[j].y)*(S[i].y-S[j].y);     
        return sqrt(x+y);
    }
    
    double merge(int left,int right)
    {
        double d=INF;
        if(left==right)
            return d ;
        if(left+1==right) 
            return dist(left,right);
        int mid=left+right>>1;
        double d1=merge(left,mid) ;
        double d2=merge(mid+1,right) ;
        d=min(d1,d2);
        int i,j,k=0;
        for(i=left;i<=right;i++)
            if(fabs(S[mid].x-S[i].x)<=d)
                temp[k++]=i;
        sort(temp,temp+k,cmps);
        for(i=0;i<k;i++)
            for(j=i+1;j<k&&S[temp[j]].y-S[temp[i]].y<d;j++)
            {
                double d3=dist(temp[i],temp[j]); 
                if(d>d3)
                    d=d3;
            }
        return d;
    }
    
    int main()
    {
        scanf("%d",&n);
        for(int i=0;i<n;i++)
            scanf("%lf%lf",&S[i].x,&S[i].y);
        sort(S,S+n,cmp);
        return !printf("%.4lf
    ",merge(0,n-1));
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/captain1/p/9607559.html
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