线性时间最近点对（一维&二维）

到现在看着伪代码写不出来递归函数，不知道计算过程应该放在哪儿，我觉得是够菜了，一个一维的求解弄一晚上。

菜的真实，菜的绝望。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
class pair{
	public:
	double dis;
	int point1,point2;
	
	operator<(const pair &p)
	{
		return dis<p.dis;
	}
};
void Swap(double *a,double *b)
{
	double tep=*a;
	*a=*b;
	*b=tep;
}

int Partition(double *a,int l,int r,double value)
{
	double tep=value;
	int i=l,j=r;
	while(i<j)
	{
		while(a[i]<tep && i<r)	i++;
		while(a[j]>tep && j>l) j--;
		if(i<j)
			Swap(a+i,a+j);
	}
	return j;
}

void quicksort(double *a,int l,int r)
{
	if(l>=r)
		return ;
	int select=rand()%(r-l+1)+l;
	double tep=a[select];
	int j=Partition(a,l,r,tep);
	quicksort(a,l,j);
	quicksort(a,j+1,r);
}

double Select(double *a,int l,int r,int rank)
{
	if(r-l+1<=75)
	{
		quicksort(a,l,r);
		return a[l+rank-1];
	}
	for(int i=0;i<=(r-l-4)/5;i++)
	{
		quicksort(a,l+i*5,l+5*i+4);
		Swap(a+l+5*i+2,a+l+i);
	}
	double mid=Select(a,l,l+(r-l-4)/5,(r-l-4)/10);
	int index=Partition(a,l,r,mid);
	int surplus=index-l+1;
	if(surplus>=rank)
		return Select(a,l,index,rank); 
	else
		return Select(a,index+1,r,surplus-rank);
}

int MAX(double *a,int l,int r)
{
	double m=-1e7;
	int f=0;
	for(int i=l;i<=r;i++)
		if(m<a[i])
			m=a[i],f=i;
	return f;
}

double MIN(double *a,int l,int r)
{
	double m=1e7,f=0;
	for(int i=l;i<=r;i++)
		if(m>a[i])
			m=a[i],f=i;
	return f;
}


pair cloest(double *a,int l,int r)
{
	pair ans={1e7,l,r};
	if(r-l<1)
		return ans;
	double mid=Select(a,l,r,(r-l+1)/2);
	int index=Partition(a,l,r,mid);
	pair dis1=cloest(a,l,index),dis2=cloest(a,index+1,r);
	int Max=MAX(a,l,index);
	int Min=MIN(a,index+1,r);
	double t=a[Min]-a[Max];
	pair tt={t,Max,Min};
	if(dis1.dis<dis2.dis)
	{
		if(dis1.dis<tt.dis)
			ans=dis1;
		else
			ans=tt;
	}
	else
	{
		if(tt.dis<dis2.dis)
			ans=tt;
		else
			ans=dis2;
	}
	return ans;
}

int main()
{
	int n;
	double p[10005];
	pair dis;
	printf("Please input the number of points\n");
	scanf("%d",&n);
	for(int i=0;i<n;i++)
		scanf("%lf",&p[i]);
	dis=cloest(p,0,n-1);
	printf("%.3lf  p1:%d  p2:%d\n",dis.dis,dis.point1,dis.point2);
	return 0;
}

二维的明天补上

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class PointX{
	public:
		int no;
		double x,y;
		int operator<(const PointX &p)
		{
			return x<p.x;
		}
		int operator>(const PointX &p)
		{
			return x>p.x;
		}
};
class PointY{
	public:
		int no_X;
		double x,y;
		int operator<(const PointY &p)
		{
			return y<p.y;
		}
		int operator>(const PointY &p)
		{
			return y>p.y;
		}
};
template<typename T>
void Merge(T a[],T b[],int l,int mid,int r)//give a to b
{
	int i=l,j=mid+1;
	int st=l;
	while(i<=mid && j<=r)
	{
		if(a[i]<a[j]) b[st++]=a[i++];
		else b[st++]=a[j++];
	}
	while(i<=mid) b[st++]=a[i++];
	while(j<=r) b[st++]=a[j++];
}
template<typename T>
void Swap(T *a,T *b)
{
	T temp=*a;
	*a=*b;
	*b=temp;	
}
template<typename T>
void quicksort(T *a,int l,int r)
{
	if(l>=r)
		return ;
	int i=l,j=r;
	int select=rand()%(r-l+1)+l;
	T v=a[select];
	while(1)
	{
		while(a[i]<v && i<r) i++;
		while(a[j]>v && j>l) j--;
		if(i>=j) break;
		Swap(a+i,a+j); 	
	}
	quicksort(a,l,j);
	quicksort(a,j+1,r);
}
template<typename T>
double  Distance(T a,T b)
{
	double xx=a.x-b.x;
	double yy=a.y-b.y;
	return sqrt(xx*xx+yy*yy);
}
void closest(PointX *x,PointY *y,PointY *z,int l,int r,PointX &ans1,PointX &ans2,double &dis)
{
	if(r-l==1)
	{
		ans1=x[l]; 
		ans2=x[r];
		dis=Distance(x[l],x[r]);
		return ;
	}
	if(r-l==2)
	{
		double dis1=Distance(x[l],x[l+1]);//l,l+1
		double dis2=Distance(x[l],x[r]);//l,r
		double dis3=Distance(x[l+1],x[r]);//l+1,r
		if(dis1>dis2){
			if(dis1>dis3) {ans1=x[l]; ans2=x[l+1]; dis=dis1;}
			else {ans1=x[l+1];ans2=x[r];dis=dis3;}
		}
		else{
			if(dis2>dis3){ans1=x[l];ans2=x[r];dis=dis2;}
			else{ans1=x[l+1];ans2=x[r];dis=dis3;};
		}
		return ;
	}
	int mid=(l+r)/2;
	int s=l,t=mid+1;
	for(int i=l;i<=r;i++)
	{
		if(y[i].no_X>mid) z[t++]=y[i];
		else z[s++]=y[i];
	}
	closest(x,z,y,l,mid,ans1,ans2,dis);
	double an;
	PointX xx,yy;
	closest(x,z,y,mid+1,r,xx,yy,an);
	Merge(z,y,l,mid,r);
	if(an>dis){
		dis=an;
		ans1=xx; ans2=yy;
	}
	int st=l;
	for(int i=l;i<=r;i++)
	{
		if(fabs(y[i].x-x[mid].x)<dis)
			z[st++]=y[i];
	}
	for(int i=l;i<st;i++)
	{
		for(int j=i+1;j<st && z[j].y-z[i].y<dis;j++)
		{
				double tep=Distance(z[i],z[j]);
				if(tep<dis)
				{
					dis=tep;
					ans1=x[z[i].no_X];ans2=x[z[j].no_X];
				}
		}
	}
}
void calculate(PointX *x,int n,PointX &ans1,PointX &ans2,double &dis)
{
	if(n<2)
		return ;
	quicksort(x,0,n-1);
	PointY *y=new PointY[n];
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		y[i].no_X=i;
		y[i].x=x[i].x;
		y[i].y=x[i].y; 
	}
	quicksort(y,0,n-1);
	PointY *z=new PointY[n];
	closest(x,y,z,0,n-1,ans1,ans2,dis);
	delete y;
	delete z; 
}

int main()
{
	int n;
	PointX x[1000];
	scanf("%d",&n);
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		x[i].no=i;
		scanf("%lf%lf",&x[i].x,&x[i].y);
	}
	PointX ans1,ans2;
	double dis;
	calculate(x,n,ans1,ans2,dis);
	printf("The smallest Distance is %lf\n",dis);
	printf("The first point's coordinate:   x:%lf   y:%lf\n",ans1.x,ans1.y);
	printf("The second point's coordinate: x:%lf  y:%lf\n",ans2.x,ans2.y);
	return 0;
}

基本是按书上的做法来的，就是写起来有点复杂啊，自己实现又写不出来，只能看看博客讨讨生活。