n<=10000个点,求欧几里德距离最小的一对点。

经典分治,把这些点按x排序,分成两半,每边分别算答案,答案是左边的最小,右边的最小,左右组起来的最小三者的最小。发现只有左右组的有点难写。

假设左右两半各自的最小中的最小是d,左半边最右的点横坐标是X1,右半边最左的点的横坐标是X2。那么只需要坐标在X1-d到X2+d的范围内的点找更小的距离。如下图。

极端地,x1和x2相等时,x1上的某一个点最多可能和多少点组更小的距离呢?

假如左半边上在x1上有一个大大的点,那么右半边的点只有在圆形区域内才可能组成更小距离。而由于右边的点的最小距离不小于d,因此涉及到圆形区域对应的纵坐标范围的点最多有:

这样六个点,也就是说,比如左边那个点纵坐标y,只要在右边找到纵坐标大于等于y的第一个点,然后用它上下的六个点来和左边那个点凑更短的距离即可。这样,只需要把两半横坐标符合的点装进两个数组里,按y排序,两个指针扫一次即可。

 #include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
//#include<iostream>
using namespace std; int n;
#define maxn 10011
struct Point
{
double x,y;
}p[maxn],a[maxn],b[maxn];int la=,lb=;
bool cmpx(const Point &a,const Point &b) {return a.x<b.x;}
bool cmpy(const Point &a,const Point &b) {return a.y<b.y;}
double sqr(double x) {return x*x;}
double dis(const Point &a,const Point &b)
{
return sqrt(sqr(a.x-b.x)+sqr(a.y-b.y));
}
double merge(int L,int R)
{
if (L==R) return 1e18;
if (R-L==) return dis(p[L],p[R]);
const int mid=(L+R)>>;
double ans=min(merge(L,mid),merge(mid+,R));
la=lb=;
for (int i=L;i<=mid;i++) if (p[mid].x-p[i].x<=ans) a[++la].x=p[i].x,a[la].y=p[i].y;
for (int i=mid+;i<=R;i++) if (p[i].x-p[mid+].x<=ans) b[++lb].x=p[i].x,b[lb].y=p[i].y;
sort(a+,a++la,cmpy);sort(b+,b++lb,cmpy);
int j=;
for (int i=;i<=la;i++)
{
while (j<=lb && b[j].y<a[i].y) j++;
for (int k=max(,j-);k<=min(lb,j+);k++) ans=min(ans,dis(a[i],b[k]));
}
return ans;
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for (int i=;i<=n;i++) scanf("%lf%lf",&p[i].x,&p[i].y);
sort(p+,p++n,cmpx);
printf("%.4lf\n",merge(,n));
return ;
}

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