当前课程知识点:计算几何 > 03. Triangulation > A. Art Gallery Problem > 03-A-03. Hardness
好 了解了什么是画廊问题
而且也了解了它的一些
特殊的情况之后
你或者会跃跃欲试
希望能够来设计一个算法
对于任何的一个画廊
给出它的最优的摄像机的
排放的方案
但是很遗憾
也许接下来告诉你的事实
就会给你迎头泼上一盆冷水
我们被迎头泼上的这盆冷水
来自于这个问题的难度
实际上在这个问题提出来不久
就已经有人证明
无论是你使用任何类型的哨兵
你要得到一个对任何多边形
都是最优的一个解
那么这个问题本身的难度
是NP的
它是NP-hard
什么意思呢
你应该明白
也就是说至少我们会跟
绝大多数人相信的一样
不存在一个确定的
多项式时间内的算法
我们这里要解释一下
什么叫做不同类型的哨兵
我们刚才所说的那种哨兵
是限定于只要在这个多边形
内部就可以了
就像这个红色的点点
这种哨兵因为它的位置随意
它只要是一个点就可以
所以我们称它为点哨兵
point guard
这种哨兵的最优配置是NP-hard
非常不幸的一个消息
接下来如果我们把这个条件
做一些限定
就像我们刚才讲到的
最多不超过n个哨兵那样
把所有的哨兵限定于只能放置在
拐角处
那么这种哨兵我们称之为
vertex guard
依然很不幸
即便是如此
这个问题还是NP-hard
另外一些时候
也许我们希望这个哨兵的能力
能强一点
比如说它可能会沿着一条边巡逻
在这个巡逻的位置上
任何一个位置能被它发现的
都认为是被覆盖的
那么即便是反过来
这样的一个能力加强的
这种所谓的edge guard
它的最优判定问题
依然也是NP-hard
所以无论如何我们都会觉得很沮丧
那么有的时候我们
也可能会考虑另一类多边形
也就是所谓的正交多边形
orthogonal polygon
这种多边形的特点是
所有的边不是水平的就是垂直的
那么对于这样一类的艺术画廊
它的最优覆盖问题
难度又是如何的呢
依然很不幸
也有人得出了这样的结论
也就是说无论是点哨兵
还是顶点哨兵
它们的最优覆盖问题
同样是NP-hard
那么怎么办呢
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