HDU1007 Quoit Design(换个思维)

与此题相同的还有ZOJ2107 本题通道:HDU1007

题意

给出若干个点(不大于100000个),求出这些点中距离最小的两个点的距离的一半(最近点对问题)

解析

暴力解法是此类问题的一种解法,不过在这里肯定就超时了。正确的解法应该是分治算法,网上应该有很多解析。这里附上一些题解,还有关于最近点对问题的分析,下面是我对于此题AC的代码

AC代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#define MAX 2147483647
using namespace std;
struct Point{
    double x,y;
}q[100010];
int dp[100010],n;
bool cmp(Point a,Point b){    //最开始的排序,x和y轴都从小到大
    if(a.x != b.x) return a.x < b.x;
    return a.y < b.y;
}
double dis(int a,int b){   //计算两点之间的距离
    return sqrt((q[a].x-q[b].x)*(q[a].x-q[b].x) + (q[a].y-q[b].y)*(q[a].y-q[b].y));
}
bool cmp2(int a,int b){   //一个重要的排序
    return q[a].y < q[b].y;
}
double getClosePair(int left,int right){
    if(left == right) return MAX;   //这个区域只有一个点
    if(left + 1 == right) return dis(left,right);   //如果只有两个点,直接返回距离
    int mid = (left + right)/2;
    double t1 = getClosePair(left, mid);   //递归求距离
    double t2 = getClosePair(mid + 1, right);
    double t = t1 < t2 ? t1 : t2;
    int temp = 0;
    for(int i = left; i <= right; i++)   //筛选x轴距离小于t的
        if(fabs(q[mid].x - q[i].x) <= t)
            dp[temp++] = i;
    sort(dp, dp + temp, cmp2);   //一个重要的排序
    for(int i = 0; i < temp; i++)
        for(int j = i+1; j < temp && q[dp[j]].y - q[dp[i]].y < t; j++){  //筛选y轴距离小于t的
            double t3 = dis(dp[i],dp[j]);   
            if(t3 < t) t = t3;   //更新最小值
        }
    return t;
}
int main(){
    while(cin>>n,n){
        for(int i=0; i>q[i].x>>q[i].y;
        sort(q,q+n,cmp);
        cout<

换个思维

  • 代码我相信网上多的是,我这份也不过是参考最原始的改编的而已。但是我现在有一个问题。上面的getClosePair函数能不能改成下面这个样子
double getClosePair(int left,int right){
    ......
    for(int i = left; i <= right; i++)   
        if(fabs(q[mid].x - q[i].x) <= t)
            dp[temp++] = i;
    //sort(dp, dp + temp, cmp2);   注意这个排序不要了 
    for(int i = 0; i < temp; i++) 
        for(int j = i+1; j < temp && fabs(q[dp[j]].y - q[dp[i]].y) < t; j++){  //注意这里的判断加上了fabs
            double t3 = dis(dp[i],dp[j]);   
            if(t3 < t) t = t3;  
        }
    return t;
}
  • 为什么想要这样改?上面的改动是这样的,去掉了对dp数组的排序。用fabs来控制q[dp[j]].y - q[dp[i]].y的符号。我们现在返回去看为什么要有sort(dp, dp + temp, cmp2);,这个排序,是将这块区域中的所有点按y值从小到大排序。因为j=i+1,所以j>i,所以q[dp[j]].y - q[dp[i]].y肯定是正数。难道说这个排序只是为了达到可以保持正数的效果?
  • 抱着这个只是为了保证正数的想法,我去掉了sort,加上了fabs,然后光荣WA了。

为什么?

每个程序都有它的核心代码,理解了核心代码就可以说理解了整个程序。而这个sort我觉得就是里面最妙的一笔。我用两段代码来解释为什么fabs不行

代码一:

  for(int i = 0; i < temp; i++) 
        for(int j = i+1; j < temp && fabs(q[dp[j]].y - q[dp[i]].y) < t; j++){  
            double t3 = dis(dp[i],dp[j]);   
            if(t3 < t) t = t3;  
        }

代码二:

  for(int i = 0; i < temp; i++) 
        for(int j = i+1; j < temp; j++){  
          if(fabs(q[dp[j]].y - q[dp[i]].y) < t){
            double t3 = dis(dp[i],dp[j]);   
            if(t3 < t) t = t3;  
          }
        }

这两段代码的区别就在于这个fabs的判断是放在for里面还是if里面。首先我告诉你们,代码二的换到上面的AC代码中,它的结果是对的,但是时间超了;代码一换到上面的AC代码中,它的结果是不对的。

区别我相信很多人能看出来,在for中判断,如果不满足条件,直接退出内循环,外循环的i++。如果是在for里面的if判断,则不满足条件后还会继续外循环。也就是是否退出外循环的区别。

真相只有一个

HDU1007 Quoit Design(换个思维)_第1张图片
真相只有一个.jpg

在用分治法求最小距离时,我们把区域一块一块的分开,当把两块合并的时候,最小的距离是 左边那块最小的距离右边那块最小的距离中间部分的最小距离这三段中取最小。

左边和右边直接可以得到。在计算中间部分时我们首先求得左边那块和右边那块较小的距离t,然后在合并后的区域中,找到离合并中点的x轴距离小于t的所有的点。

 for(int i = left; i <= right; i++)   //筛选x轴距离小于t的
        if(fabs(q[mid].x - q[i].x) <= t)   //mid表示中心位置
            dp[temp++] = i;

从上述得到的点中,再找出所有y轴x相对距离小于t的两点,然后这两点的距离,判断是否还小于t。换句话说,就是如果两个点的x轴相对距离和y轴相对距离都小于目前的最小距离t。则计算这两点的实际距离,判断是否小于t,如果小于则刷新t。这个过程中省去了大量的距离大的点的计算。代码如下

sort(dp, dp + temp, cmp2);   //一个重要的排序
    for(int i = 0; i < temp; i++)
        for(int j = i+1; j < temp && q[dp[j]].y - q[dp[i]].y < t; j++){  //筛选y轴距离小于t的
            double t3 = dis(dp[i],dp[j]);   
            if(t3 < t) t = t3;   //更新最小值
        }

刚才说,把fabs放在for里面的if里面也可以,但是会超时。而这就是这个sort的第二个用处。

超时主要是在内层循环中,而能及时跳出内层循环,达到剪支效果的,毫无疑问就是根据y轴排序,这样当某一点不再满足小于时,后续的点肯定也不满足。

现在想想好像是很简单……用一个 sort搞定了剪支而已。但是,我的看法就是,这个分治,最重要的地方就在于合并的最小距离处理(就像刚才,如果用fabs就是超时)。而理解了这个sort,其实也就理解了整个程序(个人看法)

你可能感兴趣的:(HDU1007 Quoit Design(换个思维))