首先,我们考虑画出平面直角坐标系上所有到原点的 曼哈顿距离 为 1 的点。
通过公式,我们很容易得到方程 ∣x∣+∣y∣=1。
将绝对值展开,得到 4 个 一次函数 ,分别是:
y=x+1 (x≥0,y≥0)
y=−x+1 (x≤0,y≥0)
y=x−1 (x≥0,y≤0)
y=−x−1 (x≤0,y≤0)
将这 4 个函数画到平面直角坐标系上,得到一个边长为 2 的正方形,如下图所示:
正方形边界上所有的点到原点的 曼哈顿距离 都是 1 。
同理,我们再考虑画出平面直角坐标系上所有到原点的,切比雪夫距离 为 1 的点。
通过公式,我们知道 max(∣x∣,∣y∣)=1。
我们将式子展开,也同样可以得到可以得到 4 条 线段,分别是:
y=1 (−1≤x≤1)
y=−1 (−1≤x≤1)
x=1 (−1≤y≤1)
x=−1 (−1≤y≤1)
画到平面直角坐标系上,可以得到一个边长为 2 的正方形,如下图所示:
正方形边界上所有的点到原点的 切比雪夫距离 都是 1 。
将这两幅图对比,我们会神奇地发现:这 2 个正方形是 相似图形 。
所以,曼哈顿距离 与 切比雪夫距离 之间会不会有联系呢?
接下来我们简略证明一下:
假设 A(x1,y1),B(x2,y2),A,B 两点的 曼哈顿距离 为:
我们很容易发现,这就是 (x1+y1,x1−y1),(x2+y2,x2−y2) 两点之间的 切比雪夫距离。
所以将每一个点 (x,y) 转化为 (x+y,x−y),新坐标系下的 切比雪夫距离 即为原坐标系下的 曼哈顿距离。
同理,A,B 两点的 切比雪夫距离 为:
而这就是 (2x1+y1,2x1−y1),(2x2+y2,2x2−y2) 两点之间的 曼哈顿距离。
所以将每一个点 (x,y) 转化为 (2x+y,2x−y),新坐标系下的 曼哈顿距离 即为原坐标系下的 切比雪夫距离。
结论:
将切比雪夫坐标系旋转 45∘,再缩小到原来的一半,即可得到曼哈顿坐标系。
将点 (x,y) 的坐标变为 (x+y,x−y),原坐标系中的 曼哈顿距离 = 新坐标系中的 切比雪夫距离。
将点 (x,y) 的坐标变为 (2x+y,2x−y),原坐标系中的 切比雪夫距离 = 新坐标系中的 曼哈顿距离。