当前课程知识点:计算几何 > 01. Convex Hull > F. Lower Bound > 01-F-05. Reduction: Output
好 我们至少现在完成了第一步
现在我们可以坐享其成
按照刚才的那个Reduction的要求
我们可以假设你用任何的算法
去构造出这n个
抛物线上的点的凸包
比如对这个例子而言
应该就是这样
你可以想象一下
点更多的时候是什么样的
大同小异
我们这个时候又要再一次地
运用我们的眼睛来观察
几何就是对世界的理解
而眼睛就是了解这个世界
最重要的途径
我们会发现这样的形式
也就是来自于抛物线上的
有限个点的凸包
都具有这样的一个特性
也就是最左侧的那个点
和最右侧的那个点
会在上面联上一条
纵跨的一条线
如果这个抛物线
你可以理解为是一口锅的话
那么这条线
就相当于这口锅的盖子 锅盖
那么锅底呢 这时候的锅底
已经不再是光滑的了
因为经过了凸包的计算
它已经变成离散化的了
也就是会由一段折线
再加一段折线 再加一段折线
以及如果还有的话
更多的折线依次相连
首尾相接的构成一条路径
一条通路
最重要的在于这条通路
是所谓的沿着x方向单调的
也就是说我们如果像刚才那样
依然在这个坐标轴上的
不光是输入的那些点
而是在任何一个位置
如果试图向上射出一枪的话
都会和这样一条路径
相交于至多一个点
这说明什么呢
这说明我们可以很顺利地
完成Reduction的第二步
也就是凸包这个问题
就这个例子而言的计算的输出
迅速地
准确地讲在O(n)的时间内
转化为最开始排序问题的输出
它的答案也就是一个排序的结果
你能看得出来吗
没错 其实就是我们要从
最左边那个点出发
依次的去沿着
刚才的凸包的这条边界
虽然它是弯的
但是刚才我们说了
它是单调的,去遍历
在你这个遍历的过程中
你所碰到的第一个点
必然就是排序
所需要发现的最小的那个点
第二个点必然是那个次小的点
第三个、第四个、以至于后面的
必然沿着这个凸包
是依次单调有序地排列的
输入是无序的
输出是有序的
这不就是排序算法的要求吗
需要说服自己的是
我们这样的一个遍历过程
总共走的是n - 1段
所以时间不会超过n
当然还有一个问题
也就是我们的第一个点
我们的起点为了确定它
我们也需要花费一些时间
你也可以说服自己
这个也不超过线性的时间
好了 现在我们可以总结一下
这样的一个Reduction
确实是成立的
在这样两个表面看
风马牛完全不相及的问题之间
居然有这么样强的一个联系
当然我们在感慨于
这种精妙的同时
最重要的别忘了
我们的目的是什么
我们的目的是要由此来界定
2-dimensional convex hull
这个问题的hardness
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