Luogu 1429 平面最近点对 | 平面分治

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Luogu 1429 平面最近点对 | 平面分治相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Luogu 1429 平面最近点对

题目描述
给定平面上n个点,找出其中的一对点的距离,使得在这n个点的所有点对中,该距离为所有点对中最小的
输入输出格式
输入格式:
第一行:n;2≤n≤200000
接下来n行:每行两个实数:x y,表示一个点的行坐标和列坐标,中间用一个空格隔开。
输出格式:
仅一行,一个实数,表示最短距离,精确到小数点后面4位。

这是一道平面上的分治。

这是一个平面,我们把它分成两半,使x坐标位于最中间的两个点分到左右两侧:

对于同在左侧或同在右侧的点对,我们可以递归处理;对于分别位于两侧的点对,如何处理呢?

设递归处理后我们知道同在左侧和同在右侧的点对中,最小距离是d;那么需要枚举的“分别位于两侧的点对”的两个端点的横坐标一定都位于中线左/右距离不超过d的范围内。

当枚举左侧的一个点的时候,右侧只需要找y坐标更小,且y坐标相差不超过d的点,与左侧的点配对。

有了以上两条限制,对于一个点p,另一侧需要与它配对的点不超过6个。

至于具体实现,要先把所有点按照x坐标排序,然后再递归的过程中按照y坐标排序。子区间内部点的顺序被修改(从按x排序变成按y排序),并不会影响母区间的划分,因为在递归进入子区间前母区间已经划分好了。

AC代码:

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#define space putchar(\' \')
#define enter putchar(\'\\n\')
#define INF 0x3f3f3f3f
using namespace std;
typedef long long ll;
template <class T>
void read(T &x){
    char c;
    bool op = 0;
    while(c = getchar(), c < \'0\' || c > \'9\')
	if(c == \'-\') op = 1;
    x = c - \'0\';
    while(c = getchar(), c >= \'0\' && c <= \'9\')
	x = x * 10 + c - \'0\';
    if(op) x = -x;
}
template <class T>
void write(T x){
    if(x < 0) putchar(\'-\'), x = -x;
    if(x >= 10) write(x / 10);
    putchar(\'0\' + x % 10);
}

const int N = 200005;
int n;
struct point {
    double x, y;
    point operator - (const point &b){
	return (point){x - b.x, y - b.y};
    }
    double norm(){
	return sqrt(x * x + y * y);
    }
    bool operator < (const point &b) const{
	return x < b.x;
    }
} p[N], a[N], b[N], c[N];

double solve(int l, int r){
    if(l >= r) return 1e20;
    int mid = (l + r) >> 1;
    double xmid = (p[mid].x + p[mid + 1].x) / 2;
    double d = min(solve(l, mid), solve(mid + 1, r));
    int pos = l, pb = 0, pc = 0, pl = l, pr = mid + 1;
    while(pos <= r){
	if(pl <= mid && (pr > r || p[pl].y < p[pr].y)){
	    if(p[pl].x > xmid - d) b[++pb] = p[pl];
	    a[pos++] = p[pl++];
	}
	else{
	    if(p[pr].x < xmid + d) c[++pc] = p[pr];
	    a[pos++] = p[pr++];
	}
    }
    for(int i = l; i <= r; i++) a[i] = p[i];
    for(int i = 1, j = 1; i <= pb || j <= pc;){
	if(i <= pb && (j > pc || b[i].y < c[j].y)){
	    for(int k = j - 1; k && b[i].y - c[k].y < d; k--)
		d = min(d, (b[i] - c[k]).norm());
	    i++;
	}
	else{
	    for(int k = i - 1; k && c[j].y - b[k].y < d; k--)
		d = min(d, (c[j] - b[k]).norm());
	    j++;
	}
    }
    return d;
}

int main(){

    read(n);
    for(int i = 1; i <= n; i++)
	scanf("%lf%lf", &p[i].x, &p[i].y);
    sort(p + 1, p + n + 1);
    printf("%.4lf\\n", solve(1, n));
    
    return 0;
}

以上是关于Luogu 1429 平面最近点对 | 平面分治的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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