Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Visibility graph и motion planning

668 байт добавлено, 17:35, 27 апреля 2014
м
Lee’s Algorithm. O(n ^ 2 \log n) pseudocode
[[Файл:zamrefr2.png|300px|thumb|right|Обновление статуса заметающей прямой]]
[[Файл:zamrefr3.png|300px|thumb|right|Обновление статуса заметающей прямой]]
Однако можно это сделать за <tex> O(n ^ 2 \log n) </tex>. Для каждой вершины найдём все видимые из неё вершины при помощи метода плоского заметания. Нам нужно решить следующую задачу: на плоскости дано множество отрезков (рёбер препятствий) и точка <tex> v </tex>. Найти все концы отрезков, видимые из точки <tex> v </tex>. Будем заметать плоскость вращающимся лучом с началом в точке <tex> v </tex>. Статусом заметающего луча будут отрезки, которые его пересекают, упорядоченные по возрастанию расстояния от точки <tex> v </tex> до точки пересечения. Точками событий будут концы отрезков. Итак, первым делом вершины <tex> w \in W V </tex> сортируются по углу между лучом <tex> vw </tex> и вертикальной полуосью, проходящей через <tex> v </tex>(достаточно рассматривать только точки, которые лежат правее <tex> v </tex>, так как все точки левее мы уже рассмотрели). Затем происходит инициализация множества видимых вершин (по умолчанию такое множество пустое). Далее начинается заметание плоскости. В порядке сортировки вершин для каждой из них выполняется проверка: видна ли вершина <tex> w </tex> из вершины <tex> v </tex>. Для этого нам достаточно проверить только пересечение заметающего луча с ближайшим отрезком в статусе, т. е. эта проверка выполняется за <tex> O(1) </tex>. Если вершина видима, необходимо добавить её в список видимых вершин. И, наконец, вне зависимости от видимости вершины, необходимо изменить статус заметающего луча. Для этого для текущей вершины <tex> w </tex> необходимо удалить из списка текущих пересечений все рёбра (отрезки), которые заканчиваются в этой вершине (лежат слева от прямой <tex> vw </tex>) и добавить все рёбра (отрезки), которые в ней начинаются (лежат справа от прямой <tex> vw </tex>).
===== Псевдокод =====<pre>void getVisibleVertexes(vertex v) vertexes.add(for w in V if w.x >= v.x) status.add(for e in E if e isHigher than v and intersects vertical line from v to infinity) sort status by distance sort vertexes by angle for w in vertexes add visiblePair (v, w) if intersection(vw, status.closest) == null delete from status all edges ending in w add in status all edges beginning in w</pre>Вершин у нас <tex> O(n) </tex>, сортируем за <tex> O(n \log n) </tex> плюс обновление статуса, которое суммарно выполняется за <tex> O(n \log n) </tex>, так как у нас <tex> O(n) </tex> ребер. Итого <tex> O(n^2 \log n) </tex>. Что и требовалось доказать.
==== Overmars and Welzl’s Algorithm <tex> O(n ^ 2) </tex> ====
222
правки

Навигация