一道挺好玩的算法题,不知道各位有没有更好的想法

2017-05-16 10:01:44 +08:00
 XiongZaizi

小弟这几天在做算法题目,看到一个很 interesting 的题目,贴图如下:

简单描述下题目内容:这根木棍向右倒,在经过点 a 坐标之后,下一次在重合到一点时,输出离原点最近的那一点的坐标。 举个栗子:如下图

上图重合点是 5,3 这个点,接下来重合的点是 2,1 4,2 6,3 那么离原点最近的点就是 2,1。

我的想法就是: 1、穷举出木棍 l 能扫过的所有的点,然后计算每个点到原点的距离,以及和横轴的夹角。按照角度进行快速排序;

2、计算与点 a 重合时,木棍和横轴的夹角,抽取出小于该夹角的所有点

3、对抽取出来的点按照距离进行一次遍历,找到距离原点最小的点进行输出

总感觉这个算法有点复杂,不知道有没有更巧妙地算法?还请大家开动脑洞讨论讨论

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35 条回复
GtDzx
2017-05-16 18:36:57 +08:00
感觉就是个排序题。按极角和距离排序不就完了...
hxsf
2017-05-16 18:38:15 +08:00
有意思的题目。
回家电脑码字
imn1
2017-05-16 18:55:57 +08:00
A(x0, y0)
棍长 s0
所经过的点 Pn(xn, yn)

Pn 满足
Xn<=S0 && Yn/Xn 反正切的角度<Y0/X0 反正切角度

Pn 到原点距离 Sn
Sn^2 = Xn^2 + Yn^2 = (Xn + Yn)^2 - 2*Xn*Yn
所以,Xn + Yn 最小值为所求
当有两点或以上满足此条件时,Xn 与 Yn 数值最接近的为所求
blankme
2017-05-16 19:36:28 +08:00
y = 1
x = min(n), where arctan(1 / n) < arctan(y0 / x0)
hxsf
2017-05-16 19:43:07 +08:00
到家,开更。

最暴力的方法,算一下每个点的角坐标(θn, ln),排除掉 ln > l 棍 和 角度小于 点 a 的,然后根据θn 排序。取第一个。

==========================当然不是这么简单啦==============================

我们真的需要算这么多点么?

其实我们要算的,只有 线段 OA 附近的点啊。( O 指原点,A 点坐标设为( a,b ))

OA 附近的点(记为集合 D )如何得出?

D 中的[ (x1, y1),(x2, y2),……(xn, yn)] 满足

1. x 属于 0~Xmax 上的所有整数
由数学方案可知,Xmax = a * 根号( L 棍^2 - a^2 - b^2 ), 及 n = int ( Xmax )
2. 因为要找 yn/xn 尽可能大的,所以 yn < xn * b/a 的基础上, yn > yn-1 + 1

于是要计算的点就变成这样:



完结!
hxsf
2017-05-16 19:45:08 +08:00
@hxsf #25

更正

>>>>>>>>>>
2. 因为要找 yn/xn 尽可能大的,所以 yn < xn * b/a 的基础上, yn > yn-1 + 1
==========
2. 因为要找 yn/xn 尽可能大的,所以 yn < xn * b/a 的基础上, yn > yn-1
<<<<<<<<<<

忘记说了。红色点是要算的点,蓝色点是 满足 yn < xn * b/a 但不满足 yn > yn-1
XiongZaizi
2017-05-16 21:05:53 +08:00
@imn1 那这样还是要穷举计算出所有的点,感觉如果 l 很大的话计算量会很多
XiongZaizi
2017-05-16 21:17:14 +08:00
@hxsf 学习了。但是我有点没有明白 xmax 的计算公式是怎样得到的?
hxsf
2017-05-16 21:25:04 +08:00
@XiongZaizi #28

你一说发现算错了。。。尴尬

下面是正确算法

棍子与 A(a, b)重合时的 端点 B 设为 (na, nb)

(na)^2 + (nb)^2 = l^2

就可以算出来了 n^2 = l^2 / (a^2 + b^2)

na = a * 根号( l^2 / (a^2 + b^2) )
XiongZaizi
2017-05-16 21:30:22 +08:00
@hxsf 哦哦哦,明白了,是按照比例算的。按照你的方法,可以减少很多计算量,多谢!!!
XiongZaizi
2017-05-16 21:33:29 +08:00
imn1
2017-05-16 21:57:49 +08:00
@XiongZaizi
怎么需要穷举所有点呢?

所有的点都是已知坐标的吧?
从最小值开始计算角度是否符合就够了
如果是要尽可能大,就从 Xn<=S0 最大值开始,只要(Xn_1<Xn && Yn_1<Yn)符合就可以结束了
bumz
2017-05-16 22:00:07 +08:00
@XiongZaizi #31 这是什么书呀
XiongZaizi
2017-05-16 22:53:44 +08:00
@imn1 啊,有理。一时没转过弯来
XiongZaizi
2017-05-16 22:55:15 +08:00
@bumz 基友正在看的书,我也不知道叫啥。今天偶然开始讨论起来的题目。

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