最近点对的分治算法求解
//最近对:分治法
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <algorithm>
using namespace std;
struct node{
int x;
int y;
};
bool compare1(node p1,node p2)
{
return p1.x < p2.x;
}
bool compare2(node p1,node p2)
{
return p1.y < p2.y;
}
//返回两点之间的距离。
double distance(node p1,node p2)
{
return sqrt((p1.x - p2.x)*(p1.x - p2.x) + (p1.y - p2.y)*(p1.y - p2.y));
}
//获取最近点对
double partition(node p[],int left,int right)
{
//如果只有两个或者3个就直接算出距离返回
if(right - left == 1)
{
return distance(p[left],p[right]);
}
if(right - left == 2)
{
double d1 = distance(p[left],p[left+1]);
double d2 = distance(p[left],p[right]);
double d3 = distance(p[left+1],p[right]);
d2 = min(d1,d2);
d3 = min(d2,d3);
return d3;
}
//当坐标多于两个的时候,将其分成两部分,依次运算。
//中间点的下标
int m = (left + right)/2;
//点集P1最近对的距离
double d1 = partition(p,left,m);
//点集P2最近对的距离
double d2 = partition(p,m+1,right);
double d = min(d1,d2);
int l=left,r=right;
//筛选中间可能距离最小的坐标。排除x之差大于d的坐标。
while(p[l].x<p[m].x-d && l<=right)
{
l++;
}
while(p[r].x>p[m].x+d && l<=left)
{
r--;
}
double d3;
//将筛选后的坐标以y的大小进行排序。
sort(p+l,p+r+1,compare2);
for(int i=l;i<r;i++)
{
for(int j=i+1;j<r;j++)
{
//筛选中间可能距离最小的坐标。排除y之差大于d的坐标。
if(p[j].y-p[i].y > d)
{
break;
}
else
{
d3 = distance(p[i],p[j]);
if(d3 < d)
{
d = d3;
}
}
}
}
}
int main()
{
node p[20];
cout << "请输入点数:";
int n;
cin >> n;
cout << "请输入坐标:" << endl;
for(int i=0;i<n;i++)
{
cin >> p[i].x >> p[i].y;
}
//根据每个坐标的x排序。
sort(p,p+n,compare1);
double d = partition(p,1,n);
cout << "最短距离为:" << d << endl;
return 0;
}
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