關於算法--蠻力法--最近對和凸包問題


一、最近對問題:即從一個二維或多位的空間中找出距離最近的兩個點

1、步驟

  a、分別計算每一對點之間的距離

  b、找出距離最近的那一對

  (為了避免重復計算,只考慮i<j的那些對)

2、JavaScript實現

 1 <!DOCTYPE html>
 2 <html lang="en">
 3 <head>
 4     <meta charset="UTF-8">
 5     <title>最近對問題</title>
 6 </head>
 7 <body>
 8     
 9 </body>
10 <script type="text/javascript">
11     var point = function(x, y) {
12         var _arr = new Array();
13         _arr = [x, y];
14         _arr.x = x;
15         _arr.y = y;
16         return _arr;
17     }
18     
19     var caculate = function(p1, p2) {
20         return (p1.x - p2.x)*(p1.x - p2.x) + (p1.y - p2.y)*(p1.y - p2.y);
21     }
22 
23     function search(arr) {
24         var dis = Number.POSITIVE_INFINITY;
25         var indexX = null;
26         var indexY = null;
27         for(var i = 0; i < arr.length - 1; i++){
28             for(var j = i+1; j < arr.length; j++){
29                 var d = caculate(arr[i], arr[j]);
30                 if(d < dis){
31                     dis = d;
32                     indexX = i;
33                     indexY = j;
34                 }
35             }
36         }
37         return "第 "+indexX+" 個點和第 "+indexY+" 個點之間的距離最近";
38     }
39 
40     //實驗階段
41     //創建四個點坐標分別為(0,0),(2,0),(0,3),(2,1)
42     var p1 = new point(0,0);
43     var p2 = new point(2,0);
44     var p3 = new point(0,3);
45     var p4 = new point(2,1);
46     console.log(search([p1, p2, p3, p4]))
47 </script>
48 </html>

3、算法分析

可使用(Xi - Xj)2 +(Yi - Yj)2代替sqrt((Xi - Xj)2 +(Yi - Yj)2),盡量避免開方;所以本算法的基本操作是求平方,執行次數C(n) = Σ[i=1 to n-1]Σ[j=i+1 to n] 2 = n(n - 1),屬於Θ(n2)


 

一、凸包問題

1、凸集合概念:對於平面上一個點集合,如果以集合中任意兩點P和Q未斷電的線段,均屬於該集合,則集合是凸的

2、凸包:凸包是包含所有點的最小凸集合

3、一般判斷方法:判斷是否所有其他點都在連接P1和P2的直線同一側

4、一般時間效率:它屬於Θ(n3);對於不同的點的每一個n(n-1)/2,都要比較其它n-2個點的符號

 


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