Python程序:查找最佳服务中心位置


假设我们有一组位置坐标点,这些点代表一些房屋的位置。如果想在 (xc, yc) 处建立一个服务中心,使得从任意给定点到 (xc, yc) 的欧几里得距离之和最小,那么我们需要找到这个最小距离之和。

例如,如果输入是 positions = [(10,11),(11,10),(11,12),(12,11)],则输出为 4.0

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • numIter := 50

  • 定义一个函数 total()。该函数接收 cx, cy, positions 作为参数。

  • total := 0.0

  • 对于 positions 中的每个点 p,执行以下操作:

    • x, y := p

    • total := total + (cx, cy) 和 (x, y) 之间的欧几里得距离

  • 返回 total

  • 定义一个函数 fy()。该函数接收 x, positions 作为参数。

  • l := 0, r := 101

  • res := 0

  • 对于 i in range(0, numIter),执行以下操作:

    • y1 := l + (r - l) / 3

    • y2 := r - (r - l) / 3

    • t1 := total(x, y1, positions)

    • t2 := total(x, y2, positions)

    • res := min(t1, t2)

    • 如果 t1 < t2,则

      • r := y2

    • 否则,

      • l := y1

    • 返回 res

    • 定义一个函数 fx()。该函数接收 positions 作为参数。

    • l := 0, r := 101

    • res := 0

    • 对于 i in range(0, numIter),执行以下操作:

      • x1 := l + (r - l) / 3

      • x2 := r - (r - l) / 3

      • t1 := fy(x1, positions)

      • t2 := fy(x2, positions)

      • res := min(t1, t2)

      • 如果 t1 < t2,则

        • r := x2

      • 否则,

        • l := x1

    • 返回 res

在主方法中,返回 fx(positions)

示例

让我们来看下面的实现来更好地理解。

from math import sqrt
def solve(points):
   numIter = 50

   def total(cx, cy, positions):
      total = 0.0
      for p in positions:
         x, y = p
         total += sqrt((cx - x) * (cx - x) + (cy - y) * (cy - y))
      return total

   def fy(x, positions):
      l, r = 0, 101
      res = 0
      for i in range(numIter):
         y1 = l + (r - l) / 3
         y2 = r - (r - l) / 3
         t1 = total(x, y1, positions)
         t2 = total(x, y2, positions)
         res = min(t1, t2)
         if t1 < t2:
            r = y2
         else:
            l = y1
      return res

   def fx(positions):
      l, r = 0, 101
      res = 0
      for i in range(numIter):
         x1 = l + (r - l) / 3
         x2 = r - (r - l) / 3
         t1 = fy(x1, positions)
         t2 = fy(x2, positions)
         res = min(t1, t2)
         if t1 < t2:
            r = x2
         else:
            l = x1
      return res

   return fx(positions)

positions = [(10,11),(11,10),(11,12),(12,11)]
print(solve(positions))

输入

[(10,11),(11,10),(11,12),(12,11)]

输出

4.0

更新于:2021年10月6日

浏览量:118

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