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中等
数组
哈希表
数学

447. 回旋镖的数量

English Version

题目描述

给定平面上 n 对 互不相同 的点 points ，其中 points[i] = [xi, yi] 。回旋镖 是由点 (i, j, k) 表示的元组 ，其中 i 和 j 之间的欧式距离和 i 和 k 之间的欧式距离相等（需要考虑元组的顺序）。

返回平面上所有回旋镖的数量。

 

示例 1：

输入：points = [[0,0],[1,0],[2,0]]
输出：2
解释：两个回旋镖为 [[1,0],[0,0],[2,0]] 和 [[1,0],[2,0],[0,0]]

示例 2：

输入：points = [[1,1],[2,2],[3,3]]
输出：2

示例 3：

输入：points = [[1,1]]
输出：0

 

提示：

  • n == points.length
  • 1 <= n <= 500
  • points[i].length == 2
  • -104 <= xi, yi <= 104
  • 所有点都 互不相同

解法

方法一：枚举 + 计数

我们可以枚举 points 中的每个点作为回旋镖的点 $i$，然后用一个哈希表 $cnt$ 记录其他点到 $i$ 的距离出现的次数。

如果有 $x$ 个点到 $i$ 的距离相等，那么我们可以任选其中 $2$ 个点作为回旋镖的 $j$ 和 $k$，方案数为 $A_x^2 = x \times (x - 1)$。因此，我们对哈希表中的每个值 $x$，都计算并累加 $A_x^2$，就可以得到满足题目要求的回旋镖数量之和。

时间复杂度 $O(n^2)$，空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 是数组 points 的长度。

Python3

class Solution:
    def numberOfBoomerangs(self, points: List[List[int]]) -> int:
        ans = 0
        for p1 in points:
            cnt = Counter()
            for p2 in points:
                d = dist(p1, p2)
                ans += cnt[d]
                cnt[d] += 1
        return ans << 1

Java

class Solution {
    public int numberOfBoomerangs(int[][] points) {
        int ans = 0;
        for (int[] p1 : points) {
            Map<Integer, Integer> cnt = new HashMap<>();
            for (int[] p2 : points) {
                int d = (p1[0] - p2[0]) * (p1[0] - p2[0]) + (p1[1] - p2[1]) * (p1[1] - p2[1]);
                ans += cnt.getOrDefault(d, 0);
                cnt.merge(d, 1, Integer::sum);
            }
        }
        return ans << 1;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int numberOfBoomerangs(vector<vector<int>>& points) {
        int ans = 0;
        for (auto& p1 : points) {
            unordered_map<int, int> cnt;
            for (auto& p2 : points) {
                int d = (p1[0] - p2[0]) * (p1[0] - p2[0]) + (p1[1] - p2[1]) * (p1[1] - p2[1]);
                ans += cnt[d];
                cnt[d]++;
            }
        }
        return ans << 1;
    }
};

Go

func numberOfBoomerangs(points [][]int) (ans int) {
	for _, p1 := range points {
		cnt := map[int]int{}
		for _, p2 := range points {
			d := (p1[0]-p2[0])*(p1[0]-p2[0]) + (p1[1]-p2[1])*(p1[1]-p2[1])
			ans += cnt[d]
			cnt[d]++
		}
	}
	ans <<= 1
	return
}

TypeScript

function numberOfBoomerangs(points: number[][]): number {
    let ans = 0;
    for (const [x1, y1] of points) {
        const cnt: Map<number, number> = new Map();
        for (const [x2, y2] of points) {
            const d = (x1 - x2) ** 2 + (y1 - y2) ** 2;
            ans += cnt.get(d) || 0;
            cnt.set(d, (cnt.get(d) || 0) + 1);
        }
    }
    return ans << 1;
}

方法二

Python3

class Solution:
    def numberOfBoomerangs(self, points: List[List[int]]) -> int:
        ans = 0
        for p1 in points:
            cnt = Counter()
            for p2 in points:
                d = dist(p1, p2)
                cnt[d] += 1
            ans += sum(x * (x - 1) for x in cnt.values())
        return ans

Java

class Solution {
    public int numberOfBoomerangs(int[][] points) {
        int ans = 0;
        for (int[] p1 : points) {
            Map<Integer, Integer> cnt = new HashMap<>();
            for (int[] p2 : points) {
                int d = (p1[0] - p2[0]) * (p1[0] - p2[0]) + (p1[1] - p2[1]) * (p1[1] - p2[1]);
                cnt.merge(d, 1, Integer::sum);
            }
            for (int x : cnt.values()) {
                ans += x * (x - 1);
            }
        }
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int numberOfBoomerangs(vector<vector<int>>& points) {
        int ans = 0;
        for (auto& p1 : points) {
            unordered_map<int, int> cnt;
            for (auto& p2 : points) {
                int d = (p1[0] - p2[0]) * (p1[0] - p2[0]) + (p1[1] - p2[1]) * (p1[1] - p2[1]);
                cnt[d]++;
            }
            for (auto& [_, x] : cnt) {
                ans += x * (x - 1);
            }
        }
        return ans;
    }
};

Go

func numberOfBoomerangs(points [][]int) (ans int) {
	for _, p1 := range points {
		cnt := map[int]int{}
		for _, p2 := range points {
			d := (p1[0]-p2[0])*(p1[0]-p2[0]) + (p1[1]-p2[1])*(p1[1]-p2[1])
			cnt[d]++
		}
		for _, x := range cnt {
			ans += x * (x - 1)
		}
	}
	return
}

TypeScript

function numberOfBoomerangs(points: number[][]): number {
    let ans = 0;
    for (const [x1, y1] of points) {
        const cnt: Map<number, number> = new Map();
        for (const [x2, y2] of points) {
            const d = (x1 - x2) ** 2 + (y1 - y2) ** 2;
            cnt.set(d, (cnt.get(d) || 0) + 1);
        }
        for (const [_, x] of cnt) {
            ans += x * (x - 1);
        }
    }
    return ans;
}