leetcode: Max Points on a Line

本文介绍了一个算法问题:给定平面上的n个点,如何找出处于同一直线上的最大数量的点。通过计算每两点之间的斜率并进行统计,可以找到最多共线点的数量。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Given n points on a 2D plane, find the maximum number of points that lie on the same straight line


/**
 * Definition for a point.
 * struct Point {
 *     int x;
 *     int y;
 *     Point() : x(0), y(0) {}
 *     Point(int a, int b) : x(a), y(b) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    int maxPoints(vector<Point> &points) {
        
        int pointsNum = points.size();
        if (pointsNum == 0)
            return 0;
        
        int maxPointsForSlope = 1;
        
        for (int i=0; i<pointsNum-1; i++)
        {
            map<double, int> curPointSlopeMap;
            int samePoints = 0;
            int curPointMaxSlope = 1;
            
            for (int j=i+1; j<pointsNum; j++)
            {
                double slope = std::numeric_limits<double>::infinity();
                
                if (points[i].x != points[j].x)
                {
                    slope = 1.0*(points[i].y - points[j].y) / (points[i].x - points[j].x);
                }
                else if (points[i].y == points[j].y)
                {
                    samePoints++;
                    continue;
                }
                
                if (curPointSlopeMap.count(slope) != 0)
                {
                    curPointSlopeMap[slope]++;
                }
                else
                {
                    curPointSlopeMap[slope] = 2;
                }
                
                if (curPointSlopeMap[slope] > curPointMaxSlope)
                {
                    curPointMaxSlope = curPointSlopeMap[slope];
                }
            }
            if (curPointMaxSlope + samePoints > maxPointsForSlope)
                maxPointsForSlope = curPointMaxSlope + samePoints;
        }
        
        return maxPointsForSlope;
        
    }
};


资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/9e7ef05254f8 行列式是线性代数的核心概念,在求解线性方程组、分析矩阵特性以及几何计算中都极为关键。本教程将讲解如何用C++实现行列式的计算,重点在于如何输出分数形式的结果。 行列式定义如下:对于n阶方阵A=(a_ij),其行列式由主对角线元素的乘积,按行或列的奇偶性赋予正负号后求和得到,记作det(A)。例如,2×2矩阵的行列式为det(A)=a11×a22-a12×a21,而更高阶矩阵的行列式可通过Laplace展开或Sarrus规则递归计算。 在C++中实现行列式计算时,首先需定义矩阵类或结构体,用二维数组存储矩阵元素,并实现初始化、加法、乘法、转置等操作。为支持分数形式输出,需引入分数类,包含分子和分母两个整数,并提供与整数、浮点数的转换以及加、减、乘、除等运算。C++中可借助std::pair表示分数,或自定义结构体并重载运算符。 计算行列式的函数实现上,3×3及以下矩阵可直接按定义计算,更大矩阵可采用Laplace展开或高斯 - 约旦消元法。Laplace展开是沿某行或列展开,将矩阵分解为多个小矩阵的行列式乘积,再递归计算。在处理分数输出时,需注意避免无限循环和除零错误,如在分数运算前先约简,确保分子分母互质,且所有计算基于整数进行,最后再转为浮点数,以避免浮点数误差。 为提升代码可读性和可维护性,建议采用面向对象编程,将矩阵类和分数类封装,每个类有明确功能和接口,便于后续扩展如矩阵求逆、计算特征值等功能。 总结C++实现行列式计算的关键步骤:一是定义矩阵类和分数类;二是实现矩阵基本操作;三是设计行列式计算函数;四是用分数类处理精确计算;五是编写测试用例验证程序正确性。通过这些步骤,可构建一个高效准确的行列式计算程序,支持分数形式计算,为C++编程和线性代数应用奠定基础。
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