C++程序:求两点间的最短距离


假设我们有一组坐标,每个元素的形式为 [x, y],表示欧几里得坐标。我们必须找到任何两个给定坐标之间最小的平方距离 (x1 - x2) 2 + (y1 - y2) 2

因此,如果输入类似于 coordinates = {{1, 2},{1, 4},{3, 5}},则输出将为 4。

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 定义一个映射 ytorightmostx

  • 对数组 coordinates 进行排序

  • ret := 无穷大

  • 对于 coordinates 中的每个 p:

    • it = 返回 ytorightmostx 中 (p[1] - sqrt(ret)) 的值,或 ytorightmostx 中大于它的最小值

    • 当 it 不等于 ytorightmostx 的最后一个元素时:

      • yd := it 的第一个值 - p[1]

      • 如果 yd > 0 且 yd * yd >= ret,则:

        • 退出循环

      • nxt = it

      • 将 nxt 加 1

      • ret := min(ret, dist(p[0], p[1], it 的第一个值, it 的第二个值))

      • xd := it 的第二个值 - p[0]

      • 如果 xd * xd >= ret,则:

        • 从 ytorightmostx 中删除 it

      • it := nxt

    • ytorightmostx[p[1]] := p[0]

  • 返回 ret

  • 定义一个函数 dist(),它将接收 xl, yl, xr, yr。

    • xd := xl - xr

    • yd := yl - yr

    • 返回 xd * xd + yd * yd

示例

让我们看下面的实现来更好地理解:

在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long dist(long long xl, long long yl, long long xr, long long yr) {
   long long xd = xl - xr;
   long long yd = yl - yr;
   return xd * xd + yd * yd;
}
int solve(vector<vector<int>>& coordinates) {
   map<long long, long long> ytorightmostx;
   sort(coordinates.begin(), coordinates.end());
   long long ret = 1e18;
   for (auto& p : coordinates) {
      auto it = ytorightmostx.lower_bound(p[1] - sqrt(ret));
      while (it != ytorightmostx.end()) {
         long long yd = it->first - p[1];
         if (yd > 0 && yd * yd >= ret) {
            break;
         }
         auto nxt = it;
         nxt++;
         ret = min(ret, dist(p[0], p[1], it->second, it->first));
         long long xd = (it->second - p[0]);
         if (xd * xd >= ret) {
            ytorightmostx.erase(it);
         }
         it = nxt;
      }
      ytorightmostx[p[1]] = p[0];
   }
   return ret;
}
int main(){
   vector<vector<int>> coord = {{1, 2},{1, 4},{3, 5}};
   cout << solve(coord) << endl;
   return 0;
}

输入

{{1, 2},{1, 4},{3, 5}}

输出

4

更新于:2020-12-23

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