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Determinar si existe o no existe un rectángulo en una nube de puntos en C

por josejuan hace 4 años

C sigue siendo el rey indiscutible para este tipo de algoritmos. 1M puntos en 0,3 segundos (0,073 si ya están ordenados) y para 10M son 3,15 segundos (0,85 si ya están ordenados). No he encontrado un HashSet decente para Ints así que he apañado uno (ugly code...).

Dada una nube de puntos en el plano, escribir una función que indique si "SI" o si "NO" hay cuatro puntos que forman un rectángulo.

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#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <time.h> 
 
typedef struct { int x; int y; } Point; 
 
struct hashset_st { 
  size_t nbits; 
  size_t mask; 
  size_t capacity; 
  Point *items; 
  size_t nitems; 
}; 
typedef struct hashset_st *hashset_t; 
hashset_t hashset_create(void); 
void hashset_destroy(hashset_t set); 
size_t hashset_num_items(hashset_t set); 
int hashset_add(hashset_t set, Point item); 
//int hashset_remove(hashset_t set, Point item); 
int hashset_is_member(hashset_t set, Point item); 
struct timespec diff(struct timespec start, struct timespec end); 
 
int comparePoints(const void *a, const void *b) { 
    Point *A = (Point*) a; 
    Point *B = (Point*) b; 
    if(A->x < B->x) return -1; 
    if(A->x > B->x) return  1; 
    if(A->y < B->y) return -1; 
    if(A->y > B->y) return  1; 
    return 0; 
 
int main(int argc, char **argv) { 
 
    int N = atoi(argv[1]);  // nº puntos 
    int W = atoi(argv[2]);  // anchura cuadro donde se ponen puntos aleatorios (para hacer +/- probable) 
    printf("N = %i\n", N); 
 
    printf("Populating..."); 
    Point *ps = (Point *) malloc(sizeof(Point) * N); 
 
    srand((unsigned) time(NULL)); 
 
    int i; 
    for(i = 0; i < N; i++) { 
        do { 
            ps[i].x = 1 + (rand() % W); 
            ps[i].y = 1 + (rand() % W); 
        } while(ps[i].x == 0 && ps[i].y == 0); // excluimos el 0,0 por el hash cutre 
 
    /* 
    N = 6; 
    ps[0].x = 1; ps[0].y = 2; 
    ps[1].x = 1; ps[1].y = 5; 
    ps[2].x = 2; ps[2].y = 1; 
    ps[3].x = 5; ps[3].y = 1; 
    ps[4].x = 2; ps[4].y = 4; 
    ps[5].x = 4; ps[5].y = 5; 
    N++; 
    ps[6].x = 5; ps[6].y = 4; 
    */ 
 
    struct timespec ti, tf, dd; 
#define TI clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &ti) 
#define TF clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &tf); dd = diff(ti,tf); \ 
           printf(" (%f seg)\n", ((int64_t) dd.tv_sec * 1000000000 + \ 
                                  (int64_t) dd.tv_nsec) * 1e-9f) 
 
    printf("Sorting..."); 
    TI; 
    qsort(ps, N, sizeof(Point), comparePoints); 
    TF; 
 
    printf("Hashing..."); 
 
    TI; 
    hashset_t s = hashset_create(); 
    i = 0; // cur x cursor 
    int j = 0; // cur y cursor 
    while(i < N) { 
        j = i + 1; 
        while(j < N && ps[i].x == ps[j].x) { 
            Point p = { .x = ps[i].y, .y = ps[j].y }; 
            if(hashset_is_member(s, p)) { 
                printf("YES!\n"); 
                return 0; 
            hashset_add(s, p); 
            j++; 
        i++; 
    printf("NO!\n"); 
    TF; 
 
    return 0; 
 
 
 
 
/* 
[josejuan@centella rect]$ time -f "%E, %M" ./a.out 1000000 2000000 
N = 1000000 
Populating...Sorting... (0.226634 seg) 
Hashing...NO! 
 (0.072811 seg) 
0:00.35, 17360 
[josejuan@centella rect]$ time -f "%E, %M" ./a.out 10000000 20000000 
N = 10000000 
Populating...Sorting... (2.667427 seg) 
Hashing...NO! 
 (0.846421 seg) 
0:04.06, 157528 
[josejuan@centella rect]$ 
*/ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
struct timespec diff(struct timespec start, struct timespec end) 
    struct timespec temp; 
    if ((end.tv_nsec-start.tv_nsec)<0) { 
        temp.tv_sec = end.tv_sec-start.tv_sec-1; 
        temp.tv_nsec = 1000000000+end.tv_nsec-start.tv_nsec; 
    } else { 
        temp.tv_sec = end.tv_sec-start.tv_sec; 
        temp.tv_nsec = end.tv_nsec-start.tv_nsec; 
    return temp; 
 
//// cutre adaptación de hash para Point ///////////////////////////////////////////////////////// 
 
static const unsigned int prime_1 = 73; 
static const unsigned int prime_2 = 5009; 
 
hashset_t hashset_create() 
    hashset_t set = calloc(1, sizeof(struct hashset_st)); 
 
    if (set == NULL) { 
        return NULL; 
    set->nbits = 3; 
    set->capacity = (size_t)(1 << set->nbits); 
    set->mask = set->capacity - 1; 
    set->items = calloc(set->capacity, sizeof(Point)); 
    if (set->items == NULL) { 
        hashset_destroy(set); 
        return NULL; 
    set->nitems = 0; 
    return set; 
 
size_t hashset_num_items(hashset_t set) 
    return set->nitems; 
 
void hashset_destroy(hashset_t set) 
    if (set) { 
        free(set->items); 
    free(set); 
 
static int hashset_add_member(hashset_t set, Point item) 
    size_t value = (size_t) item.x; // sólo usamos una por la otra degrada el rendimiento del hash (mucha P{colisión}) 
    size_t ii; 
 
    if (value == 0) { 
        return -1; 
 
    ii = set->mask & (prime_1 * value); 
 
    while (set->items[ii].x != 0 && set->items[ii].y != 0) { 
        if (set->items[ii].x == item.x && set->items[ii].y == item.y) { 
            return 0; 
        } else { 
            /* search free slot */ 
            ii = set->mask & (ii + prime_2); 
    set->nitems++; 
    set->items[ii] = item; 
    return 1; 
 
static void maybe_rehash(hashset_t set) 
    Point *old_items; 
    size_t old_capacity, ii; 
 
 
    if ((float)set->nitems >= (size_t)((double)set->capacity * 0.85)) { 
        old_items = set->items; 
        old_capacity = set->capacity; 
        set->nbits++; 
        set->capacity = (size_t)(1 << set->nbits); 
        set->mask = set->capacity - 1; 
        set->items = calloc(set->capacity, sizeof(Point)); 
        set->nitems = 0; 
        for (ii = 0; ii < old_capacity; ii++) { 
            hashset_add_member(set, old_items[ii]); 
        free(old_items); 
 
int hashset_add(hashset_t set, Point item) 
    int rv = hashset_add_member(set, item); 
    maybe_rehash(set); 
    return rv; 
/* 
int hashset_remove(hashset_t set, Point item) 
    size_t value = (size_t)item; 
    size_t ii = set->mask & (prime_1 * value); 
 
    while (set->items[ii] != 0) { 
        if (set->items[ii] == value) { 
            set->items[ii] = 1; 
            set->nitems--; 
            return 1; 
        } else { 
            ii = set->mask & (ii + prime_2); 
    return 0; 
*/ 
int hashset_is_member(hashset_t set, Point item) 
    size_t value = (size_t) item.x; // sólo usamos una por la otra degrada el rendimiento del hash (mucha P{colisión}) 
    size_t ii = set->mask & (prime_1 * value); 
 
    while (set->items[ii].x != 0 && set->items[ii].y != 0) { 
        if (set->items[ii].x == item.x && set->items[ii].y == item.y) { 
            return 1; 
        } else { 
            ii = set->mask & (ii + prime_2); 
    return 0; 

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