给出N个点,让你画一个最小的包含所有点的圆。
给出N个点,让你画一个最小的包含所有点的圆。
先给出点的个数N,2<=N<=100000,再给出坐标Xi,Yi.(-10000.0<=xi,yi<=10000.0)
输出圆的半径,及圆心的坐标
随机增量法求最小圆覆盖。
假设已经求出前i个点的最小覆盖圆,加入第i+1个点的时候,如果第i+1个点不在之前求出的圆内,那么这个点一定在新圆的边界上,用i+1和之前随便一个点构成新圆。
再从1-i枚举,找到不在这个新圆中的点j,那么i+1,j一定在更新的圆的边界上。
再从1-j-1枚举,找到不在当前圆中的点k。
三点确定一个圆,因此i+1,j,k构成了新的圆,能覆盖前k个点。
这样的枚举一定能保证最后所有点都被覆盖(枚举了所有点对)且圆最小(点在圆的边界)。
看起来这个做法是O(n^3),但是在随机数据下是O(n),大概是因为一个点不在当前圆的概率比较小。
证明:(from http://blog.csdn.net/lthyxy/article/details/6661250)
#include <iostream> #include <algorithm> #include <cstring> #include <cmath> #include <cstdio> #include <cstdlib> #define eps 1e-12 using namespace std; int n; double r; struct Point { double x,y; Point() {} Point (double x,double y): x(x),y(y) {} friend Point operator + (Point a,Point b) { return Point(a.x+b.x,a.y+b.y); } friend Point operator - (Point a,Point b) { return Point(a.x-b.x,a.y-b.y); } friend Point operator / (Point a,double p) { return Point(a.x/p,a.y/p); } }p[100005],o; double dis(Point a,Point b) { return sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y)); } Point rev(Point x) { return Point(-x.y,x.x); } Point Geto(Point a,Point b,Point c) { Point x1=(a+b)/2,x2=(a+b)/2+rev(a-b),y1=(a+c)/2,y2=(a+c)/2+rev(a-c); if (fabs(y1.x-y2.x)<eps) swap(x1,y1),swap(x2,y2); double k2=(y1.y-y2.y)/(y1.x-y2.x),b2=y2.y-y2.x*k2; if (fabs(x1.x-x2.x)<eps) return Point(x1.x,k2*x1.x+b2); double k1=(x1.y-x2.y)/(x1.x-x2.x),b1=x2.y-k1*x2.x; double x=(b2-b1)/(k1-k2); return Point(x,x*k1+b1); } int main() { scanf("%d",&n); for (int i=1;i<=n;i++) scanf("%lf%lf",&p[i].x,&p[i].y); for (int i=1;i<=n;i++) swap(p[rand()%n+1],p[rand()%n+1]); o=p[1],r=0.0; for (int i=2;i<=n;i++) { if (dis(o,p[i])<r+eps) continue; o=(p[i]+p[1])/2,r=dis(p[1],o); for (int j=2;j<i;j++) { if (dis(o,p[j])<r+eps) continue; o=(p[i]+p[j])/2,r=dis(p[i],o); for (int k=1;k<j;k++) { if (dis(o,p[k])<r+eps) continue; o=Geto(p[i],p[j],p[k]); r=dis(p[i],o); } } } printf("%.10lf\n%.10lf %.10lf\n",r,o.x,o.y); return 0; } </span>
三点确定一圆完全用数学方法,求中垂线交点,略繁。。