knn之构造kd树和最近邻求取c++实现
这份代码测试样例为
6
7 2
2 3
5 4
4 7
9 6
8 1
8 2
这样，通过中位数来选取根节点(这样的方法其实在一定程度上是有很大问题的，因为根节点的选取方法不同，会导致整棵树的结构不同，这里由于数据的关系，不能构成完全二叉树，所以在对于特殊的样例来说是会出错的，比如说(10,10)这个测试样例，根本无法找到包含他的子节点（区域），所以会导致出错))。
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
struct node{
pairx;
int dim;
node*left;
node*right;
node*father;
node(pairp=make_pair(0,0),int dim=0,node*left=0,node*right=0,node*father=0)
:dim(dim),left(left),right(right),father(father)
{
x=p;
}
};
bool cmp1(node*a,node* b)
{
return a->x.firstx.first;
}
bool cmp2(node*a,node*b)
{
return a->x.secondx.second;
}
vectorvec;
node* buildtree(vectortemp,int cnt)
{
if(temp.size()==0)
return 0;
else if(temp.size()==1)
return temp[0];
else{
if(cnt==1)
sort(temp.begin(),temp.end(),cmp1);
else
sort(temp.begin(),temp.end(),cmp2);
int mid=temp.size()/2;
vectorp;
for(int i=0;iq;
for(int i=mid+1;ix.first,temp[mid]->x.second),cnt,left,right,0);
if(left!=0)
left->father=fat;
if(right!=0)
right->father=fat;
//cout<x.first<<" "<x.second<x.first<<" "<x.second<left);
traverse(root->right);
}
}
node*find_first_belong(node*key,node*root)
{
node*temp=root;
while(true) //遍历找到其归属的叶节点
{
if(temp->left==0&&temp->right==0)
{
break;
}
else
{
int dim=temp->dim;//选择维度比较
if(dim==1)//选择x1比较
{
if(key->x.first<=temp->x.first)
temp=temp->left;
else
temp=temp->right;
}
else //选择x2比较
{
if(key->x.second<=temp->x.second)
temp=temp->left;
else
temp=temp->right;
}
}
}
return temp;
}
double distance(node*a,node*b)
{
double ax1=a->x.first;
double ax2=a->x.second;
double bx1=b->x.first;
double bx2=b->x.second;
return sqrt(pow(ax1-bx1,2)+pow(ax2-bx2,2));
}
node*query(node*key,node*root,double mindis)
//这里就是最不明白的一点，当另一区域跟圆相交，书上说是递归进行最近邻搜索，
//没搞懂到底怎么递归搜索，所以这里就直接用了很简单的遍历比较，希望以后能搞懂
{
node*rec=root;
double mind=mindis;
queueq;
q.push(root);
while(!q.empty())
{
node*temp=q.front();
double dis=distance(key,temp);
if(disleft!=0)
q.push(temp->left);
if(temp->right)
q.push(temp->right);
}
return rec;
}
node*find_nearest(node*key,node*belong)
{
node *nearest=belong;
double mindis=distance(key,belong);
//cout<x.first<<" "<x.second<father;
if(fat==0)
break;
int fdim=fat->dim;
if(distance(fat,key)x.first相交
{
int fx1=fat->x.first;
int kx1=key->x.first;
if(abs(fx1-kx1)right,mindis);
if(res!=0&&distance(res,key)x.second;
int kx2=key->x.second;
if(abs(fx2-kx2)right,mindis);
if(res!=0&&distance(res,key)x.first<<" "<x.second<>n;
for(int i=0;i>x>>y;
node* temp=new node(make_pair(x,y));
vec.push_back(temp);
}
node*root=buildtree(vec,1);
//traverse(root);
int x,y;
cin>>x>>y;
node *key=new node(make_pair(x,y));
node*near=search(key,root);
cout<x.first<<" "<x.second< 这里还有一个很大的问题在于，我不知道一旦判定了圆和其他区域相交之后该怎么进行递归搜索，所以这里直接用了遍历。。。。
总算搞懂了什么递归搜索：
下面的是第二个版本：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
struct node{
pairx;
int dim;
node*left;
node*right;
node*father;
node(pairp=make_pair(0,0),int dim=0,node*left=0,node*right=0,node*father=0)
:dim(dim),left(left),right(right),father(father)
{
x=p;
}
};
bool cmp1(node*a,node* b)
{
return a->x.firstx.first;
}
bool cmp2(node*a,node*b)
{
return a->x.secondx.second;
}
vectorvec;
node* buildtree(vectortemp,int cnt)
{
if(temp.size()==0)
return 0;
else if(temp.size()==1)
return temp[0];
else{
if(cnt==1)
sort(temp.begin(),temp.end(),cmp1);
else
sort(temp.begin(),temp.end(),cmp2);
int mid=temp.size()/2;
vectorp;
for(int i=0;iq;
for(int i=mid+1;ix.first,temp[mid]->x.second),cnt,left,right,0);
if(left!=0)
left->father=fat;
if(right!=0)
right->father=fat;
//cout<x.first<<" "<x.second<x.first<<" "<x.second<left);
traverse(root->right);
}
}
node*find_first_belong(node*key,node*root)
{
node*temp=root;
while(true) //遍历找到其归属的叶节点
{
if(temp->left==0&&temp->right==0)
{
break;
}
else
{
int dim=temp->dim;//选择维度比较
if(dim==1)//选择x1比较
{
if(key->x.first<=temp->x.first)
temp=temp->left;
else
temp=temp->right;
}
else //选择x2比较
{
if(key->x.second<=temp->x.second)
temp=temp->left;
else
temp=temp->right;
}
}
}
return temp;
}
double distance(node*a,node*b)
{
double ax1=a->x.first;
double ax2=a->x.second;
double bx1=b->x.first;
double bx2=b->x.second;
return sqrt(pow(ax1-bx1,2)+pow(ax2-bx2,2));
}
node*query(node*key,node*root,double mindis)//没有用的函数
{
node*rec=root;
double mind=mindis;
queueq;
q.push(root);
while(!q.empty())
{
node*temp=q.front();
double dis=distance(key,temp);
if(disleft!=0)
q.push(temp->left);
if(temp->right)
q.push(temp->right);
}
return rec;
}
node*find_nearest(node*key,node*belong,node*root)
{
node *nearest=belong;
double mindis=distance(key,belong);
//cout<x.first<<" belong "<x.second<x.first<<" "<x.second<father;
if(fat==0||fat==root->father)
break;
node*other=new node(); //相比第一个这里还更加对了，因为这里还考虑到了万一归属的叶节点不是左节点的情况
if(fat->left==belong)
{
other=fat->right;
}
else
other=fat->left;
//cout<x.first<<" "<<" fat "<x.second<dim;
if(distance(fat,key)x.first相交
{
int fx1=fat->x.first;
int kx1=key->x.first;
if(abs(fx1-kx1)x.second;
int kx2=key->x.second;
if(abs(fx2-kx2)x.first<<" **** "<x.second<x.first<<" other "<x.second<x.first<<" "<x.second<>n;
for(int i=0;i>x>>y;
node* temp=new node(make_pair(x,y));
vec.push_back(temp);
}
node*root=buildtree(vec,1);
//traverse(root);
int x,y;
cin>>x>>y;
node *key=new node(make_pair(x,y));
node*near=search(key,root);
cout<<"the nearest point is "<x.first<<" "<x.second<