LeetCode 973. 最接近原点的 K 个点

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我们有一个由平面上的点组成的列表 points。需要从中找出 K 个距离原点 (0, 0) 最近的点。 (这里,平面上两点之间的距离是欧几里德距离。) 你可以按任何顺序返回答案。除了点坐标的顺序之外,答案确保是唯一的。  


示例 1:

输入:points = [[1,3],[-2,2]], K = 1 

输出:[[-2,2]] 

解释: (1, 3) 和原点之间的距离为 sqrt(10), (-2, 2) 和原点之间的距离为 sqrt(8), 由于 sqrt(8) < sqrt(10),(-2, 2) 离原点更近。 我们只需要距离原点最近的 K = 1 个点,所以答案就是 [[-2,2]]。  


示例 2:

输入:points = [[3,3],[5,-1],[-2,4]], K = 2

 输出:[[3,3],[-2,4]] 

(答案 [[-2,4],[3,3]] 也会被接受。)  


提示:

1 <= K <= points.length <= 10000 

-10000 < points[i][0] < 10000 

-10000 < points[i][1] < 10000  


思路:

从平面上的点(x,y)到原点的距离为z,x^2 + y^2 = z^2 ,对于寻找最接近k个点离原点最近,可以转换为排序points,找出最小的k个点,排序规则改为对于两个点 点A (x,y), 点B (o,p) ,两个点的大小规则(即原点距离的比较):

 x^2 + y^2 > o^2 + p^2  则 A>B

x^2 + y^2 < o^2 + p^2   则A<B

x^2 + y^2 = o^2 + p^2    则A=B

对于排序算法,采用快速排序算法性能最好,由于只需要前K个点,可以将递归的结束条件改为当排序到第k个元素时结束递归返回,且只需要对筛选过后的左半部和右半部进行递归。

设筛选后的返回位置为tmp

当tmp < K 时 ,证明比该点小的元素还不够K个,需要往右半部递归


代码: 

public int[][] kClosest(int[][] points, int K) {
        if(points==null||points.length<=0)
            return null;
        quickSort(points,0,points.length-1,K);
        int[][] result = new int[K][2];
        for(int i=0;i<K;++i){
            result[i][0]=points[i][0];
            result[i][1]=points[i][1];
        }
        return result;
    }

    public void quickSort(int[][] points,int start ,int end,int k){
        if(start>end)
            return;
        int tmp = partion(points,start,end);
        if(tmp==k)
            return;
        else if(tmp>k)
            quickSort(points,start,tmp-1,k);
        else
            quickSort(points,tmp+1,end,k);
    }



    public int partion(int[][] points,int start,int end){
        int[] tmp = points[start];
        int count = tmp[0]*tmp[0]+tmp[1]*tmp[1];
        int i = start,k=end;
        while (i<k){
            while (i<k&&(points[k][0]*points[k][0]+points[k][1]*points[k][1])>count)
                --k;
            points[i] = points[k];
            while (i<k&&(points[i][0]*points[i][0]+points[i][1]*points[i][1])<=count)
                ++i;
            points[k] = points[i];
        }
        points[i] = tmp;
        return i;
    }