UVa 10245 - The Closest Pair Problem 平面分治

本文介绍了一种通过分治法求解二维平面上点集中任意两点间最小距离的方法。利用x坐标排序后的中位数划分左右两侧,并递归地求解左右两侧的最小距离。进一步检查跨越中位线的点对,确保找到全局最小值。

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求出纯左边和纯右边的最小值。

下面我们要考虑横跨两边的点的最小值会不会比这个最小值还要小。

假设我们纯的最小值为x。

我们从mid点开始向两边扩展

往左扩展,l=mid,l到mid的x坐标之差小于最小值,我们l--,直到扩展到x坐标之差都大于最小值位置。

同理r=mid向右扩展。


为什么用x坐标之差呢,因为三角形,如果短边都大于了,那么斜边肯定会大于最小值。

最后我们获得一个l到r的区域,这个区域内的点与mid的x坐标之差都小于最小值,而直接距离不一定。

我们双重for枚举单个判断即可。

#include <algorithm>  
#include <iostream>  
#include <cstdlib>  
#include <cstdio>  
#include <cmath>  
  
using namespace std;  
  
typedef struct nodep  
{  
    double x,y;  
}point;   
point P[10004];  
  
bool cmp( point a, point b )  
{  
    return a.x < b.x;  
}  
  
double dist( point a, point b )  
{  
    return sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x)+(a.y-b.y)*(a.y-b.y));  
}  
  
double mindist( int a, int b )  
{  
    if ( a > b ) return 40004;  
    int l = (a+b)/2,r = (a+b)/2,mid = (a+b)/2;  
    double d = min( mindist( a, mid-1 ), mindist( mid+1, b ) );  
  
    while ( l >= a && d > P[mid].x-P[l].x ) l --;  
    while ( r <= b && d > P[r].x-P[mid].x ) r ++;  
  
    for ( int i = l+1 ; i < r ; ++ i )  
    for ( int j = i+1 ; j < r ; ++ j )   
        d = min(d,dist(P[i],P[j]));  
      
    return d;  
}  
  
int main()  
{  
    int n;  
    while ( ~scanf("%d",&n) && n ) {  
        for ( int i = 0 ; i < n ; ++ i )  
            scanf("%lf%lf",&P[i].x,&P[i].y);  
          
        sort( P, P+n, cmp );  
        double d = mindist( 0, n-1 );  
        if ( d >= 10000 )  
            printf("INFINITY\n");  
        else printf("%.4lf\n",d);  
    }  
    return 0;  
}  

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