算法分析与设计实践-作业5-分治最近对问题

用分治解决最近对问题

1.问题

有n个点在公共空间中,求出所有点对的欧几里得距离最小的点对。
欧几里得距离计算公式:
在这里插入图片描述

2.解析

将集合S分成两个子集S1和S2,根据平衡子问题原则,每个子集中的点数大致都为n/2。这样分治后,最近点对将会出现三种情况:在S1中,在S2中或者最近点对分别在集合S1和S2中。利用递归分析法分别计算前两种情况,第三种方法另外分析。求解出三类子情况后,再合并三类情况,比较分析后输出三者中最小的距离。
在这里插入图片描述

3.设计

double minDist(int l,int r){
    
    
	//特判两种合并结束情况 
	//dis即为两点间的欧几里得距离 
	if(r-l==1){
    
    
		return dis(a[l],a[r]);
	} 
	if(r-l==2){
    
    
		return min(dis(a[l],a[l+1]),dis(a[l+1],a[r]));
	}
	int mid=(l+r)>>1;
	int k=0;
	double d=min(minDist(l,mid),minDist(mid+1,r));
	for(int i=l;i<=r;i++){
    
    
		if(fabs(a[i].x-a[mid].x)<=d){
    
    
			b[k++]=a[i];
		}
	}
	//cmpy是按y坐标升序排列 
	sort(b,b+k,cmpy);
	for(int i=0;i<k;i++){
    
    
		//最多找6个点就足够 
		for(int j=i+1;j<i+6&&j<k;j++){
    
    
			d=min(d,dis(b[i],b[j]));
		}	
	}
	return d;
}

4.分析

在这里插入图片描述

5.源码

https://github.com/lu-225/As-before/blob/master/2018212212124%20%E9%99%86%E5%AE%B6%E8%BE%89%20%E5%AE%9E%E9%AA%8C5/%E5%88%86%E6%B2%BB%E6%9C%80%E8%BF%91%E5%AF%B9%E9%97%AE%E9%A2%98.cpp

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