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中等
1707
第 123 场双周赛 Q2
几何
数组
数学
枚举
排序

English Version

题目描述

给你一个  n x 2 的二维数组 points ,它表示二维平面上的一些点坐标,其中 points[i] = [xi, yi] 。

 

计算点对 (A, B) 的数量,其中

  • AB 的左上角,并且
  • 它们形成的长方形中(或直线上)没有其它点(包括边界)。

返回数量。

 

示例 1:

输入:points = [[1,1],[2,2],[3,3]]

输出:0

解释:

没有办法选择 A 和 B,使得 A 在 B 的左上角。

示例 2:

输入:points = [[6,2],[4,4],[2,6]]

输出:2

解释:

  • 左边的是点对 (points[1], points[0]),其中 points[1] 在 points[0] 的左上角,并且形成的长方形内部是空的。
  • 中间的是点对 (points[2], points[1]),和左边的一样是合法的点对。
  • 右边的是点对 (points[2], points[0]),其中 points[2]points[0] 的左上角,但 points[1] 在长方形内部,所以不是一个合法的点对。

示例 3:

输入:points = [[3,1],[1,3],[1,1]]

输出:2

解释:

  • 左边的是点对 (points[2], points[0]),其中 points[2] 在 points[0] 的左上角并且在它们形成的直线上没有其它点。注意两个点形成一条线的情况是合法的。
  • 中间的是点对 (points[1], points[2]),和左边一样也是合法的点对。
  • 右边的是点对 (points[1], points[0]),它不是合法的点对,因为 points[2] 在长方形的边上。

 

提示:

  • 2 <= n <= 50
  • points[i].length == 2
  • 0 <= points[i][0], points[i][1] <= 50
  • points[i] 点对两两不同。

解法

方法一:排序 + 枚举

我们不妨考虑枚举矩形左上角的点 $(x_1, y_1)$,那么根据题目,右下角的点 $(x_2, y_2)$ 随着 $x$ 的增大,纵坐标 $y$ 也会要严格增大,才符合题意。

因此,我们对所有点按照 $x$ 坐标升序排序,如果 $x$ 坐标相同,按照 $y$ 坐标降序排序。

然后我们枚举左上角的点 $(x_1, y_1)$,并且维护一个最大的 $y_2$,记为 $maxY$,表示所有右下角的点的纵坐标的最大值。然后我们枚举右下角的点 $(x_2, y_2)$,如果 $y_2$ 大于 $maxY$ 并且小于等于 $y_1$,那么我们就找到了一个合法的方案,将答案加一,然后更新 $maxY$$y_2$

枚举完所有的点对后,我们就得到了答案。

时间复杂度 $O(n^2)$,空间复杂度 $O(\log n)$。其中 $n$ 是点的数量。

Python3

class Solution:
    def numberOfPairs(self, points: List[List[int]]) -> int:
        points.sort(key=lambda x: (x[0], -x[1]))
        ans = 0
        for i, (_, y1) in enumerate(points):
            max_y = -inf
            for _, y2 in points[i + 1 :]:
                if max_y < y2 <= y1:
                    max_y = y2
                    ans += 1
        return ans

Java

class Solution {
    public int numberOfPairs(int[][] points) {
        Arrays.sort(points, (a, b) -> a[0] == b[0] ? b[1] - a[1] : a[0] - b[0]);
        int ans = 0;
        int n = points.length;
        final int inf = 1 << 30;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            int y1 = points[i][1];
            int maxY = -inf;
            for (int j = i + 1; j < n; ++j) {
                int y2 = points[j][1];
                if (maxY < y2 && y2 <= y1) {
                    maxY = y2;
                    ++ans;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int numberOfPairs(vector<vector<int>>& points) {
        sort(points.begin(), points.end(), [](const vector<int>& a, const vector<int>& b) {
            return a[0] < b[0] || (a[0] == b[0] && b[1] < a[1]);
        });
        int n = points.size();
        int ans = 0;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            int y1 = points[i][1];
            int maxY = INT_MIN;
            for (int j = i + 1; j < n; ++j) {
                int y2 = points[j][1];
                if (maxY < y2 && y2 <= y1) {
                    maxY = y2;
                    ++ans;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
};

Go

func numberOfPairs(points [][]int) (ans int) {
	sort.Slice(points, func(i, j int) bool {
		return points[i][0] < points[j][0] || points[i][0] == points[j][0] && points[j][1] < points[i][1]
	})
	for i, p1 := range points {
		y1 := p1[1]
		maxY := math.MinInt32
		for _, p2 := range points[i+1:] {
			y2 := p2[1]
			if maxY < y2 && y2 <= y1 {
				maxY = y2
				ans++
			}
		}
	}
	return
}

TypeScript

function numberOfPairs(points: number[][]): number {
    points.sort((a, b) => (a[0] === b[0] ? b[1] - a[1] : a[0] - b[0]));
    const n = points.length;
    let ans = 0;
    for (let i = 0; i < n; ++i) {
        const [_, y1] = points[i];
        let maxY = -Infinity;
        for (let j = i + 1; j < n; ++j) {
            const [_, y2] = points[j];
            if (maxY < y2 && y2 <= y1) {
                maxY = y2;
                ++ans;
            }
        }
    }
    return ans;
}

C#

public class Solution {
    public int NumberOfPairs(int[][] points) {
        Array.Sort(points, (a, b) => a[0] == b[0] ? b[1] - a[1] : a[0] - b[0]);
        int ans = 0;
        int n = points.Length;
        int inf = 1 << 30;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            int y1 = points[i][1];
            int maxY = -inf;
            for (int j = i + 1; j < n; ++j) {
                int y2 = points[j][1];
                if (maxY < y2 && y2 <= y1) {
                    maxY = y2;
                    ++ans;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}