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Create closestpairofpoints.cpp
O(nlogn) implementation of closest pair of points
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4da95e9a22
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7d2ced82c3
188
code/closestpairofpoints.cpp
Normal file
188
code/closestpairofpoints.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,188 @@
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#include<iostream>
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#include<cstdlib>
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#include<cmath>
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#include<cfloat>
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#include<ctime>
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using namespace std;
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float xfirstx;
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float yfirsty;
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float xsecondx;
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float ysecondy;
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class mymath{
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public:
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float mysqrt(const float x){
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const double prec=0.00001;
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float low,high,anstry;
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if (x < 1){
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low = x;
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high = 1;
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}
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else{
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low = 1;
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high = x;
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}
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while ((high-low) > prec){
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anstry = (low+high)/2;
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if(anstry*anstry>x)
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high=anstry;
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else
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low=anstry;
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}
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return (low + high)/2;
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}
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};
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class points{
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float x;
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float y;
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public:
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float showx(){
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return x;
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}
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float showy(){
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return y;
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}
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void setx(float in){
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x=in;
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}
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void sety(float in){
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y=in;
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}
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int xpartition(points arr[],int p,int q){
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int k=p;
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for(int i=p+1;i<=q;i++){
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if(arr[i].showx()<arr[p].showx()){
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k++;
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points temp=arr[k];
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arr[k]=arr[i];
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arr[i]=temp;
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}
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}
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points temp=arr[p];
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arr[p]=arr[k];
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arr[k]=temp;
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return k;
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}
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int ypartition(points arr[],int p,int q){
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int k=p;
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||||||
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for(int i=p+1;i<=q;i++){
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||||||
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if(arr[i].showy()<arr[p].showy()){
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|
k++;
|
||||||
|
points temp=arr[k];
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arr[k]=arr[i];
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|
arr[i]=temp;
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}
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}
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points temp=arr[p];
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arr[p]=arr[k];
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arr[k]=temp;
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return k;
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}
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void xquicksort(points arr[],int p,int q){
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if(p<q){
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int k=xpartition(arr,p,q);
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xquicksort(arr,p,k-1);
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|
xquicksort(arr,k+1,q);
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|
}
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|
}
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void yquicksort(points arr[],int p,int q){
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||||||
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if(p<q){
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||||||
|
int k=ypartition(arr,p,q);
|
||||||
|
yquicksort(arr,p,k-1);
|
||||||
|
yquicksort(arr,k+1,q);
|
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|
}
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|
}
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float absolutevalue(float x){
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if(x<0) return -x;
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else return x;
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}
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float dist(points a, points b){
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mymath callobj;
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return callobj.mysqrt(((a.showx()-b.showx())*(a.showx()-b.showx())+(a.showy()-b.showy())*(a.showy()-b.showy())));
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}
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float findinstrip(points strip[],float del,int length){
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float mind=del;
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int j;
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for(int i=0;i<length;i++){
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for(int j=i+1;j<length && strip[j].showy()-strip[i].showy()<mind;j++){
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||||||
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if(strip[0].dist(strip[i],strip[j])<mind){
|
||||||
|
mind=strip[0].dist(strip[i],strip[j]);
|
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|
xfirstx=strip[i].showx();
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|
yfirsty=strip[i].showy();
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|
xsecondx=strip[j].showx();
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|
ysecondy=strip[j].showy();
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}
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}
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}
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return mind;
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}
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float findclosestpair(points xsorted[],points ysorted[], int n){
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if(n<=5){
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static float d=FLT_MAX;
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for(int i=0;i<n;i++){
|
||||||
|
for(int j=i+1;j<n;j++){
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||||||
|
if(xsorted[0].dist(xsorted[i],xsorted[j])<d){
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d=xsorted[0].dist(xsorted[i],xsorted[j]);
|
||||||
|
xfirstx=xsorted[i].showx();
|
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|
yfirsty=xsorted[i].showy();
|
||||||
|
xsecondx=xsorted[j].showx();
|
||||||
|
ysecondy=xsorted[j].showy();
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}
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}
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}
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return d;
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}
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else{
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int mid=n/2;
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float xmid=xsorted[mid].showx();
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points yl[mid+1],yr[n-mid-1];
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int ylpos=0,yrpos=0;
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|
for(int i=0;i<n;i++){
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|
if(ysorted[i].showx()<=xmid){
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||||||
|
yl[ylpos]=ysorted[i];
|
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|
ylpos++;
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|
}
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|
else{
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|
yr[yrpos]=ysorted[i];
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|
yrpos++;
|
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}
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|
}
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float lmin=findclosestpair(xsorted,yl,mid+1);
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float rmin=findclosestpair(xsorted+mid+1,yr,n-mid-1);
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float del=min(lmin,rmin);
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int ypos=0;
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|
points ystrip[n];
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|
for(int i=0;i<n;i++){
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|
if(xsorted[0].absolutevalue(ysorted[i].showx()-xmid)<del){
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|
ystrip[ypos]=ysorted[i];
|
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|
ypos++;
|
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|
}
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|
}
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|
if(del<findinstrip(ystrip,del,ypos)) return del;
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else return findinstrip(ystrip,del,ypos);
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|
}
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}
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};
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int main(){
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|
int n;
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points callingobject;
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cout<<"Give the number of points : ";
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cin>>n;
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points input[n],xsorted[n],ysorted[n];
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// srand(time(NULL));
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for(int i=0;i<n;i++){
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||||||
|
input[i].setx(((float)(rand())/(float)(RAND_MAX))*(100));
|
||||||
|
input[i].sety(((float)(rand())/(float)(RAND_MAX))*(100));
|
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|
xsorted[i]=input[i];
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||||||
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ysorted[i]=input[i];
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}
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int time1=clock();
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callingobject.xquicksort(xsorted,0,n-1);
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callingobject.yquicksort(ysorted,0,n-1);
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float distance=callingobject.findclosestpair(xsorted,ysorted,n);
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int time2=clock();
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||||||
|
cout<<"The closest pair of points are ("<<xfirstx<<","<<yfirsty<<") and ("<<xsecondx<<","<<ysecondy<<")."<<endl;
|
||||||
|
cout<<"The distance between them is "<<distance<<"."<<endl;
|
||||||
|
cout<<"The time taken for the computation is "<<(time2-time1)<<" microseconds"<<endl;
|
||||||
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return 0;
|
||||||
|
}
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