[impersonalis]

Второй способ с ключом (как сказал Джимон), но ключ составляется по-другому:
D=(x-min)*(R^2)+(x-min)*(R^1)+(x-min)*(R^0)
аналогично, например RGB-системе, где
min - миниальное возможное значение координаты (для rgb =0)
R - разброс значений (для rgb =256)

Далее производится сортировка ключей и их декомпозиция на координаты.
Метод требовательный к памяти но при должной оптимизации довльно быстрый.

Вообще говоря, ТЗ весьма размыто.