2017头条笔试题:二维点集中找出右上角没有点的点并按x坐标从小到大打印坐标

时间:2023-03-09 22:03:19
2017头条笔试题:二维点集中找出右上角没有点的点并按x坐标从小到大打印坐标

2017头条笔试题:二维点集中找出右上角没有点的点并按x坐标从小到大打印坐标

PS:这篇是之前本来就想发的但是一直没时间写,加上今天做了京东的题,结果代码名就命名为jingdong了……懒得改代码名重新跑一遍结果了=。=

暴力法去做就是遍历每个点,判断它是不是“最大点”。判断过程则是又遍历一遍,看看是否存在其他点在它右上方,若存在则不是最大点。O(N^2)

但是这样就会有很多不必要的计算,举个例子(这里暂且当坐标都是int),若存在一个最大点(x0,y0),那么所有在它左下角的点都不用考虑了。

另外,对于(x0,y0),只需要查找在它右边(x>x0)的点是否在它上面。如果预先将点根据x坐标排序,那么判断过程就从for i in [0, n)变成了for i in [x0, n),但这并没有本质的提升,还是O(N^2)。——这也暗示了点集中最右边的点必然是最大点。

然后再注意,如果右边的点存在一个点满足y>y0,那么判断就会返回false了;若不存在则判断返回true。

关键就是记录右边的点的ymax,不必每次都遍历一遍重复计算ymax。

到了这一步后就可以写代码了,注意,由于输入并不是有序的,必须得经过预处理(按照x排序),坐标轴范围是0~1e9的话,用位图法排序(参考编程珠玑)时间复杂度还是1e9的数量级,原题数据量不超过100000,位图法排序并不比快排快。

#include <algorithm>
#include <limits.h>
using namespace std; struct Point
{
int x, y;
}; // a[n]为从输入中读取得到的点集数组
void solution(Point* a, int n)
{
std::sort(a, a + n, [](Point& p1, Point& p2) { return p1.x < p2.x; });
int ymax = INT_MIN; // 记录从右往左遍历过程中y的最大值
for (int i = n - ; i >= ; i--)
{
if (a[i].y > ymax) // 此时a[i].y大于或等于右边所有点的最大y坐标, a[i]为最大点
{
printf("%d %d\n", a[i].x, a[i].y);
ymax = a[i].y; // 更新最大y坐标
}
}
}

上述代码的成功有个前提,也是题目里的限制:【所有点的横纵坐标都不重复】

这点必须注意!如果没有这个限制,比如y坐标不重复,比如对点集(1,1) (2,3) (3,3) (4,2),按照上面的做法只会得出(3,3)和(4,2)两个最大点,但是(2,3)其实也是最大点。

错误的地方在于判断语句:a[i].y > ymax,如果该点的y坐标与ymax相等,那么该点也是最大点.。

因此判断语句要改成

if (a[i].y >= ymax)

如果连x坐标不重复这个限制都没有的话,那就更复杂,比如序列经过sort排序后为(1,3)(1,4)(2,2),(2,2)和(1,4)被确认为最大点,但是判断(1,3)时,由于当前ymax已经被更新为4了,(1,3)不会被当成最大点。

这样一来,逻辑就变成了【对所有满足x=x0的点,其中y>=ymax的点都是最大点】,关键是要找出满足x=x0的点集区间。

在没有【所有的横纵坐标都不重复】这个限制下的完整代码与简单测试结果如下

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <limits.h>
using namespace std; struct Point
{
int x, y;
Point(int x_, int y_) : x(x_), y(y_) { }
bool operator<(const Point& rhs) const
{
return x < rhs.x;
}
}; void solution(Point* a, int n)
{
vector<Point> res;
res.reserve(n); // 注释掉排序预处理的代码, 输入排序后的结果进行测试
// 因为快排不是稳定排序, 可能打乱x相同的若干点之间的相对顺序
// sort(a, a + n);
int ymax = INT_MIN; // 记录从右往左遍历过程中y的最大值 Point* low = &a[n - ];
Point* high = &a[n]; while (low >= a)
{
// 寻找x坐标相同的左闭右开区间
while (low > a) // 保证low-1在a[n]中
{
auto it = low - ;
if (it->x == low->x)
low = it;
else
break;
}
// 左闭右开区间[low, high)的点的x坐标相同
// 区间内所有y不小于ymax的点均为最大点
int temp = ymax;
for (auto it = low; it != high; ++it)
{
if (it->y >= ymax)
{
res.emplace_back(*it);
if (it->y > temp) // 同时求出[low, a+n)区间的最大y坐标
temp = it->y;
}
}
ymax = temp;
high = low;
low = high - ;
} // 按照x坐标从小到大输出结果
std::sort(res.begin(), res.end());
for (auto& pt : res)
cout << pt.x << " " << pt.y << endl;
} int main()
{
// 读取输入
int n; // 点数
cin >> n;
vector<Point> v;
v.reserve(n);
for (int i = ; i < n; i++)
{
int x,y;
cin >> x >> y;
v.emplace_back(x, y);
} // 计算并输出结果
solution(&v[], v.size());
return ;
}

测试用例data1是针对特殊情况(x/y坐标有重复的)的用例,data2是题目的示意图的用例

xyz@ubuntu:~/Algorithms/$ g++ jingdong.cpp -std=c++
xyz@ubuntu:~/Algorithms/$ cat data1 xyz@ubuntu:~/Algorithms/$ cat data1 | ./a.out xyz@ubuntu:~/Algorithms/$ cat data2 xyz@ubuntu:~/Algorithms/$ cat data2 | ./a.out

如果是在题目限制下的算法,对data1的结果如下(漏掉了(1,3)这个点)

xyz@ubuntu:~/Algorithms/$ g++ jingdong_old.cpp -std=c++
xyz@ubuntu:~/Algorithms/$ cat data1 | ./a.out