题目描述:
P为给定的二维平面整数点集。定义 P 中某点x,如果x满足 P 中任意点都不在 x 的右上方区域内(横纵坐标都大于x),则称其为“最大的”。求出所有“最大的”点的集合。(所有点的横坐标和纵坐标都不重复, 坐标轴范围在[0, 1e9) 内)
如下图:实心点为满足条件的点的集合。请实现代码找到集合 P 中的所有 ”最大“ 点的集合并输出。![]()
输入描述:
第一行输入点集的个数 N, 接下来 N 行,每行两个数字代表点的 X 轴和 Y 轴。
对于 50%的数据, 1 <= N <= 10000;
对于 100%的数据, 1 <= N <= 500000;
输出描述:
输出“最大的” 点集合, 按照 X 轴从小到大的方式输出,每行两个数字分别代表点的 X 轴和 Y轴。
示例1:
输入
5
1 2
5 3
4 6
7 5
9 0
输出
4 6
7 5
9 0
问题分析:
思路一:(C++实现)按照y值从大到小排序,然后扫描,保存当前最大的x,如果该点比x大,那么该点满足条件。注意要使用scanf,printf,使用cin,cout会超时。
思路二:(java实现),同样是使用“预排序”处理,但是C++可以通过,Java却不可以,说明该方法并不是出题者需要的,出题者需要更加快的。同时也说明,使用暴力法是肯定会超时的。
于是只能考虑其他的方法。
- 暴力搜索法
先取一点,然后和其他所有点比较,看看是否有点在其右上方,没有则证明该点是“最大点”。重复检测所有的点。显而易见,算法的复杂度为O(n2)。 - 变治法(预排序)
由“最大点”的性质可知,对于每一个“最大点”,若存在其他点的y值大于该点y值,那么其他点x值必然小于该点的x值。
换言之,当某一点确定它的x值高于所有y值大于它的点的x值,那么该点就是“最大点” 。网上给出的答案基本上都是基于这个思路。
对于y有序的点集,只需要O(n)即可输出“最大点”点集。一般基于比较的排序算法时间复杂度O(nlogn)。那么,显而易见,算法整体复杂度为O(nlogn)。 - 减治法+变治法(过滤+预排序)
过滤很简单,就是在集合中找出一个比较好的点,然后过滤掉其左下角的所有点。然后再采用方法2对过滤后的点集求解。
那么这个集合中比较好的点,怎么找,或者说哪个点是比较好的点。显而易见,越靠近点集右上角的点,左下角的面积就越大,越可以过滤更多的点,故越好。
根据数学知识,两个数的和一定,那么两数差越小,乘积越大。简单设计,该点x和y的和减去x和y差的绝对值越大,该点越好。
相关知识:
//结构体的声明 struct point { int x,y; }; //结构体的访问 p1.y>p2.y //输入数据 scanf("%d%d",&p[i].x,&p[i].y);
参考代码:
思路一实现:
//按照y值从大到小排序,然后扫描,保存当前最大的x,如果该点比x大,那么该点满足条件 //注意要使用scanf,printf,使用cin,cout会超时 #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; struct point { int x,y; }; point p[500001]; bool cmp(point p1, point p2) { return p1.y>p2.y; } int main(void) { int n; scanf("%d", &n); for (int i=0; i<n; i++) { scanf("%d%d",&p[i].x,&p[i].y); } sort(p,p+n,cmp); int x_max = -1; for (int i=0; i<n; i++) { if (x_max<p[i].x) { x_max = p[i].x; printf("%d %d\n", p[i].x, p[i].y); } } return 0; }
思路二实现:(使用java,同样使用预排序,容易超时)
import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); int n = input.nextInt(); ArrayList<Point> points = new ArrayList<>(); ArrayList<Point> resPoints = new ArrayList<>(); for (int i=0; i<n; i++) { points.add(new Point(input.nextInt(),input.nextInt())); } Collections.sort(points, new MyComparator()); int max = -1; for (int i=0; i<n; i++) { if (points.get(i).x > max) { max = points.get(i).x; System.out.println(points.get(i).x + " " + points.get(i).y); } } } } class Point { int x; int y; Point(int xx, int yy) { this.x = xx; this.y = yy; } } class MyComparator implements Comparator<Point> { public int compare(Point p1, Point p2) { return p2.y-p1.y; //降序 } }