C++ 中的角扫算法


该算法用于查找可被给定半径的圆形包围的最大点数。这意味着对于半径为 r的圆和给定的 2-D 点集,我们需要找到圆形包围(位于圆内,不在圆的边缘上)的最大点数。

这是最有效的方法是角扫算法。

算法

  • 本题目中给定nC2个点,我们需要找出各个点之间的距离。

  • 取一个任意点,围绕点P旋转时圆内躺的点数最大。

  • 返回可被包围的最大点数作为该问题的最终返回结果。

示例

 在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define MAX_POINTS 500
typedef complex<double> Point;
Point arr[MAX_POINTS];
double dis[MAX_POINTS][MAX_POINTS];
int getPointsInside(int i, double r, int n) {
   vector <pair<double, bool> > angles;
   for (int j = 0; j < n; j++) {
      if (i != j && dis[i][j] <= 2*r) {
         double B = acos(dis[i][j]/(2*r));
         double A = arg(arr[j]-arr[i]);
         double alpha = A-B;
         double beta = A+B;
         angles.push_back(make_pair(alpha, true));
         angles.push_back(make_pair(beta, false));
      }
   }
   sort(angles.begin(), angles.end());
   int count = 1, res = 1;
   vector <pair<double, bool>>::iterator it;
   for (it=angles.begin(); it!=angles.end(); ++it) {
      if ((*it).second)
         count++;
      else
         count--;
      if (count > res)
         res = count;
   }
   return res;
}
int maxPoints(Point arr[], int n, int r) {
   for (int i = 0; i < n-1; i++)
      for (int j=i+1; j < n; j++)
         dis[i][j] = dis[j][i] = abs(arr[i]-arr[j]);
      int ans = 0;
      for (int i = 0; i < n; i++)
         ans = max(ans, getPointsInside(i, r, n));
      return ans;
}
int main() {
   Point arr[] = {Point(6.47634, 7.69628), Point(5.16828, 4.79915), Point(6.69533, 6.20378)};
   int r = 1;
   int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
   cout << "The maximum number of points are: " << maxPoints(arr, n, r);
   return 0;
}

输出

The maximum number of points are: 2

更新于: 2019 年 10 月 4 日

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