曼哈顿距离与切比雪夫距离的转换
曼哈顿距离
定义
平面内两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
则
切比雪夫距离
定义
平面内两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
则
两者的关系
第一组
将一个点 ((x, y)) 的坐标变为 ((x + y, x - y)) 后,原坐标系中的曼哈顿距离 (=) 新坐标系中的切比雪夫距离 。
当然有时候为了防止数组越界,在处理 x - y 的时候,可以全部加上一个定值常数,即转换为 ((x + y, x - y + C))
第二组
将一个点 ((x, y)) 的坐标变为
后,原坐标系中的切比雪夫距离 (=) 新坐标系中的曼哈顿距离
1. 第一组变换证明
设原两点 ( A(x_1,y_1) )、( B(x_2,y_2) ),变换后新坐标:
-
原曼哈顿距离:
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新切比雪夫距离:
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化简后可证
2. 第二组变换证明
变换后新坐标: $$ A’\left(\frac{x_1+y_1}{2},\ \frac{x_1-y_1}{2}\right),\quad B’\left(\frac{x_2+y_2}{2},\ \frac{x_2-y_2}{2}\right) $$
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原切比雪夫距离:
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新曼哈顿距离:
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化简后可证
应用意义
这些变换可将两种距离问题相互转换,利用不同距离在算法中的优势(如曼哈顿距离计算简单、切比雪夫距离在网格问题中直观 ),简化解题。