implement divide and conquer

src/distance.c

@@ -23,5 +23,5 @@
  * @return Retorna la distancia entre los 2 puntos
  */
 double distance(point_t point1, point_t point2) {
-	return sqrt(pow(point1.x - point2.x, 2) + pow(point1.y - point2.y, 2));
+	return pow(point1.x - point2.x, 2) + pow(point1.y - point2.y, 2);
 }

src/divide_and_conquer.c

@@ -14,74 +14,167 @@
  */
 
 #include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <math.h>
+#include <float.h>
 #include "points.h"
 #include "brute_force.h"
 #include "distance.h"
 
 /**
- * Encontrar los 2 puntos más cercano usando el metodo de dividir para conquistar
- * @param point_ts Los puntos a calcular
- * @param n La cantidad de puntos en el array point_ts
- * @param minimum_dist La distancia minimo encontrado
- * @return Retorna los 2 puntos mas cercanos
+ * Comparar 2 double para ver cual es mayor o si son iguales
+ * @param a El primer double a comparar
+ * @param b El segundo double a comparar
+ * @return Retorna 1 si a es mayor de b, -1 si a es menor de b ó 0 si son igual
  */
-int compareX(const void* a, const void* b){    //ordena el arreglo de puntos de acuerdo a X
-	    point_t *p1 = (point_t *)a,  *p2 = (point_t *)b; 
-	    return (p1->x - p2->x); 
+int compare_double(double a, double b) {
+	if (a > b) {
+		return 1;
+	}
+	else if (a < b) {
+		return -1;
+	}
+	else {
+		return 0;
+	}
 }
 
-int compareY(const void* a, const void* b){     //ordena el arreglo de puntos de acuerdo a Y
-	    point_t *p1 = (point_t *)a,   *p2 = (point_t *)b; 
-	    return (p1->y - p2->y); 
+/**
+ * Comparar los el eje x de 2 puntos
+ * @param a El primer punto a comparar
+ * @param b El segundo punto a comparar
+ * @return Retorna la comparación entre los 2 puntos
+ */
+int compare_x(const void * a, const void * b) {
+	return compare_double((*(point_t *) a).x, (*(point_t *) b).x);
 }
 
-double min(double x, double y){  // Función para encontrar el mayor entre dos valores flotantes
-	return (x < y)? x : y; 
+/**
+ * Comparar los el eje y de 2 puntos
+ * @param a El primer punto a comparar
+ * @param b El segundo punto a comparar
+ * @return Retorna la comparación entre los 2 puntos
+ */
+int compare_y(const void * a, const void * b) {
+	return compare_double((*(point_t *) a).y, (*(point_t *) b).y);
 }
 
-void stripClosest(point_t *strip, int n, double *minimum_dist, point_t *closest_pair) // Función para encontrar la distancia entre los puntos más cerca del arreglo dado
-{ 
-	  	double dist;
-	    qsort(strip, n, sizeof(point_t), compareY);  
-	  
-	    for (int i = 0; i < n; ++i) 
-	        for (int j = i+1; j < n && (strip[j].y - strip[i].y) < *minimum_dist; ++j) 
-	            if ((dist = distance(strip[i],strip[j])) < *minimum_dist){
-	                *minimum_dist = dist;
-					closest_pair[0] = strip[i];
-					closest_pair[1] = strip[j];
-	            }
-} 
-
-double closestUtil(point_t *P, int n, double *minimum_dist, point_t *closest_pair){ // Función para encontrar la distancia más corta entre puntos
-		    int mid = n/2; 
-		    point_t midpoint_t = P[mid]; 
-		  	
-		    // Consider the vertical line passing through the middle point_t 
-		    // calculate the smallest distance dl on left of middle point_t and 
-		    // dr on right side 
-		    double dl = closestUtil(P, mid, minimum_dist, closest_pair); 
-		    double dr = closestUtil(P + mid, n-mid, minimum_dist, closest_pair); 
-		  
-		    double d = min(dl, dr); // Encontrar la distancia minima de dos puntos
-
-		    /* Crea un arreglo que contiene los puntos cercanos, mas cerca que d*/
-		    point_t strip[n]; 
-		    int j = 0; 
-		    for (int i = 0; i < n; i++) 
-		        if (abs(P[i].x - midpoint_t.x) < d) 
-		            strip[j] = P[i], j++; 
-
-		    /*Encontrar el punto más cercano en la cinta, retornando el minimo de d y el más cercano 
-		    	distance es strip[]*/
-		    *minimum_dist = min(d, stripClosest(strip, j, minimum_dist, closest_pair) );
-		    return *minimum_dist;
-} 
+/**
+ * El algoritmo de encontrar 2 puntos recursivo usando divide and conquer
+ * @param points_x Los puntos ordenado en el eje x
+ * @param nx La cantidad de puntos en el array points_y
+ * @param points_y Los puntos ordenado en el eje y
+ * @param ny La cantidad de puntos en el array points_y
+ * @param closest_pair Las 2 pares de puntos mas cercano
+ * @return Retorna la distance entre los dos puntos mas cercano
+ */
+double divide_and_conquer_run(point_t *points_x, unsigned int nx, point_t *points_y, unsigned int ny, point_t *closest_pair) {
+	int left;
+	int right;
+	int i;
+	double mid;
+	double d = DBL_MAX;
+	double min_d = DBL_MAX;
+	double x0;
+	double x1;
+	double x;
+	point_t *closest_pair2;
+	point_t *points_y2;
+	if (nx <= 4) {
+		closest_pair2 = brute_force(points_x, nx, &d);
+		closest_pair[0] = closest_pair2[0];
+		closest_pair[1] = closest_pair2[1];
+		return d;
+	}
+
+	closest_pair2 = malloc(sizeof(point_t) * 2);
+	points_y2 = malloc(sizeof(point_t) * ny);
+	mid = points_x[nx / 2].x;
+
+	left = -1;
+	right = ny;
+	for (i = 0; i < ny; i++) {
+		if (points_y[i].x < mid) {
+			points_y2[++left] = points_y[i];
+		}
+		else {
+			points_y2[--right]= points_y[i];
+		}
+	}
+
+	for (i = ny - 1; right < i; right ++, i--) {
+		closest_pair2[0] = points_y2[right];
+		points_y2[right] = points_y2[i];
+		points_y2[i] = closest_pair2[0];
+	}
+
+	min_d = divide_and_conquer_run(points_x, nx / 2, points_y2, left + 1, closest_pair);
+	d = divide_and_conquer_run(points_x + nx / 2, nx - nx / 2, points_y2 + left + 1, ny - left - 1, closest_pair2);
 
+	if (d < min_d) {
+		min_d = d;
+		closest_pair[0] = closest_pair2[0];
+		closest_pair[1] = closest_pair2[1];
+	}
+	d = sqrt(min_d);
+	free(closest_pair2);
+
+	left = -1; right = ny;
+	for (i = 0; i < ny; i++) {
+		x = points_y[i].x - mid;
+		if (x <= -d || x >= d) {
+			continue;
+		}
+		if (x < 0) {
+			points_y2[++left]  = points_y[i];
+		}
+		else {
+			points_y2[--right] = points_y[i];
+		}
+	}
+
+	while (left >= 0) {
+		x0 = points_y2[left].y + d;
+
+		while (right < ny && points_y2[right].y > x0) {
+			right ++;
+		}
+		if (right >= ny) {
+			break;
+		}
+
+		x1 = points_y2[left].y - d;
+		for (i = right; i < ny && points_y2[i].y > x1; i++)
+			if ((x = distance(points_y2[left], points_y2[i])) < min_d) {
+				min_d = x;
+				closest_pair[0] = points_y2[left];
+				closest_pair[1] = points_y2[i];
+			}
+		left--;
+	}
+
+	free(points_y2);
+	return min_d;
+}
+
+/**
+ * Encontrar los 2 puntos más cercano usando el metodo de dividir para conquistar
+ * @param point_t Los puntos a calcular
+ * @param n La cantidad de puntos en el array point_ts
+ * @param minimum_dist La distancia minimo encontrado
+ * @return Retorna los 2 puntos mas cercanos
+ */
 point_t * divide_and_conquer(point_t *points, unsigned int n, double *minimum_dist) {
 	point_t *closest_pair = malloc(sizeof(point_t) * 2);
-	qsort(points, n, sizeof(point_t), compareX); 
-	closestUtil(points, n, minimum_dist, closest_pair); //Usa la funcion recursiva closestUtil para encontrar la distancia minima
+	point_t *points_x = malloc(sizeof(point_t) * n);
+	point_t *points_y = malloc(sizeof(point_t) * n);
+	memcpy(points_x, points, sizeof(point_t) * n);
+	memcpy(points_y, points, sizeof(point_t) * n);
+	qsort(points_x, n, sizeof(point_t), compare_x);
+	qsort(points_y, n, sizeof(point_t), compare_y);
+	*minimum_dist = divide_and_conquer_run(points_x, n, points_y, n, closest_pair);
+	free(points_x);
+	free(points_y);
 	return closest_pair;
 }
 

src/points.c

@@ -18,6 +18,7 @@
 #include <getopt.h>
 #include <string.h>
 #include <float.h>
+#include <math.h>
 #include "points.h"
 #include "distance.h"
 #include "timer.h"
@@ -166,26 +167,18 @@ int main (int argc, char **argv) {
 		end_algorithm();
 		fprintf(stdout, "point 1: x: %f y: %f\n", closest_points[0].x, closest_points[0].y);
 		fprintf(stdout, "point 2: x: %f y: %f\n", closest_points[1].x, closest_points[1].y);
-		fprintf(stdout, "distance: %lf\n\n", dist);
+		fprintf(stdout, "distance: %lf\n\n", sqrt(dist));
 		free(closest_points);
 		closest_points = NULL;
 	}
 
 	if (divide) {
-		if (n <= 3) {
-			fprintf(stderr, "Divide and conquer necesita 4 o mas puntos!\nSe utilizará Brute Force como alternativa!\n");
-			start_algorithm("Brute force corriendo... ", n);
-			closest_points = brute_force(points, n, &dist);
-			end_algorithm();
-		}
-		else {
-			start_algorithm("Divide and conquer corriendo... ", n);
-			closest_points = divide_and_conquer(points, n, &dist);
-			end_algorithm();
-		}
+		start_algorithm("Divide and conquer corriendo... ", n);
+		closest_points = divide_and_conquer(points, n, &dist);
+		end_algorithm();
 		fprintf(stdout, "point 1: x: %f y: %f\n", closest_points[0].x, closest_points[0].y);
 		fprintf(stdout, "point 2: x: %f y: %f\n", closest_points[1].x, closest_points[1].y);
-		fprintf(stdout, "distance: %lf\n", dist);
+		fprintf(stdout, "distance: %lf\n", sqrt(dist));
 		free(closest_points);
 		closest_points = NULL;
 	}

test/test.c

@@ -30,7 +30,7 @@
  * @param d2 El segudno double
  * @return Retorna 1 si son igual o 0 sino
  */
-int compare_double(double d1, double d2) {
+inline int compare_double(double d1, double d2) {
 	double precision = 0.000000001;
 	if (((d1 - precision) < d2) && ((d1 + precision) > d2)) {
 		return 1;
@@ -72,7 +72,7 @@ int main(int argc, char **argv) {
 		fprintf(stdout, "\tbrute force: ");
 		fflush(stdout);
 		brute_force(points, n, &dist);
-		if (compare_double(dist, 0.067687840)) {
+		if (compare_double(sqrt(dist), 0.067687840)) {
 			fprintf(stdout, "passed\n");
 			passed++;
 		}
@@ -90,7 +90,7 @@ int main(int argc, char **argv) {
 		fprintf(stdout, "\tdivide and conquer: ");
 		fflush(stdout);
 		divide_and_conquer(points, n, &dist);
-		if (compare_double(dist, 0.067687840)) {
+		if (compare_double(sqrt(dist), 0.067687840)) {
 			fprintf(stdout, "passed\n");
 			passed++;
 		}