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08-H-03. Sibling Partitioning在线视频

08-H-03. Sibling Partitioning

下一节:08-H-04. Construction

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08-H-03. Sibling Partitioning课程教案、知识点、字幕

你可能已经注意到了

我们刚才这种构造堆的方法

其实是非常自由自在的

难道不是吗

对于无论是全集

还是任何一个需要构造

一个子堆的一个子集

我们都可以或者说

必须找到其中最高的那个点

把它作为或者

指定为堆顶就够了

而至于接下来

它的后代的组织是非常自由的

这种后代的组织

在同一层与下一层之间

表现为就是它的左和右孩子

或者叫左后代和右后代的划分

我们刚才没有做任何的限定

其实我们刚才也说过

你可以任意地来划分

无论左右数量是多少

无论他们的高低相差有多少

无论如何你都是自由的

同时 我们又从另一个方面注意到

我们的输入也就是那个点集中

所有的点的某些信息

我们至今又没有利用到

哪些信息呢

对 就是它的y坐标

或者说在这里来讲

就是它横向的那个信息

我们没有利用到

压根就没有利用到

好 注意到这样一个需求

也注意到这样一个条件

我们不妨将这两个东西合起来

我们不妨就利用y坐标

来作为在处处划分左右孩子

左右后代的这样的一个依据

确切的讲我们需要使得

在任何一个位置处

比如说它这个位置处

使得它的所有的左后代

从y坐标也就是

我们这里的左右关系来看

都要严格的小于它的右后代

或者简而言之

对于任何一个结点而言

它的左后代和右后代

都必须是能够

经过一条竖直的线切分之后

左和右经位分明的

能够严格的分出来左和右

也就是一般的习惯左后代都靠左

右后代都靠右 好

这就是我们划分的第一个依据

当然你也可以想象到

我们将来跟所有的东西一样

要去做搜索而搜索里头

最最重要的一个指标就是深度

在数据规模固定的情况下

你应该已经有这个常识

我们每一次划分

越是均匀越好

因为这样的话

可以使得在同样的条件下

整个这个结构的高度

或者叫搜索的深度

会达到最小 最平衡

好 所有这东西想通了以后

那就很自然的可以理解

为什么我们在这里会采用中位数

也就是说对于任何的一个节点

我们这里都需要对它的后代

去切分成严格的左边的一部分

和右边的一部分各自一半

而采用median

是很直接也是最有效的方法

好了 经过了

这样的一个补充的说明

我们已经不难理解

我们不仅可以

将任何一个平面上的点集

表示编码为一个堆

而且这个编码的形式

从刚才的那个意义上讲

会导致唯一的确定的一个结果

这样一个由平面点集

直接导出的唯一的结构

从数据结构的意义上讲

就是我们这里所谓的

priority search tree

概括一下

所谓的PST就是利用x坐标

也就是我们这里所说的高度

来维护这个堆的order property

同时用正交的那个y坐标

通过所有的y median

来进行左和右后代的均匀划分

在这样一棵PST中

既然所有的左后代

都严格的位于右后代的左侧

所以相应地来说

所有左后代的y坐标

也自然不会超过

任何右后代的y坐标

所以在y坐标上

它们必然是这样左右顺序的

有一点需要强调的是

刚才的这样

对于x坐标和y坐标的

使用方法和约定是不能颠倒的

比如 刚才我们虽然讲过

祖先的x坐标必然会小于后代

但是在y坐标上看

却未必如此

比如我们来看一下

就这个例子

这是一个故意要画成

这样的一个例子

我们注意到这里的根

或者说祖先是零

可是它的孩子呢

无论是1还是2

从y坐标也就是左右来看

都位于它的左侧

确认一下 都位于它的左侧

我们看到

既然两个孩子都为同侧

那么在y方向上

就不能出现一左一右

也就是我们刚才

说的顺序的那种情况

所以强调要你记住的一条

就是我们的y坐标那个顺序性

实际上是对于左右后代而言的

在代际之间

只能通过x进行比较

而不能用y

这两件事是本身不矛盾的

但是你不要贸然的把它们弄混了

计算几何课程列表:

00. Introduction

-Before we start

--html

-Evaluation

--html

-Online Judge

--html

-Lecture notes

--html

-Discussion

--html

-A. History of This Course

--00-A. History of This Course

-B. What's Computational Geometry

--00-B. What's Computational Geometry

-B. What's Computational Geometry--作业

-C. How to Learn CG Better

--00-C. How to Learn CG Better

-C. How to Learn CG Better--作业

-D. Why English

--00-D. Why English

01. Convex Hull

-A. Convexity

--01-A-01. Why Convex Hull

--01-A-02. Nails In The Table

--01-A-03. Paint Blending

--01-A-04. Color Space

--01-A-05. Convex Hull

-A. Convexity--作业

-B. Extreme Points

--01-B-01. Extremity

--01-B-02. Strategy

--01-B-03. In-Triangle Test

--01-B-04. To-Left Test

--01-B-05. Determinant

-B. Extreme Points--作业

-C. Extreme Edges

--01-C-01. Definition

--01-C-02. Algorithm

--01-C-03. Demonstration

-C. Extreme Edges--作业

-D. Incremental Construction

--01-D-01. Decrease and Conquer

--01-D-02. In-Convex-Polygon Test

--01-D-03. Why Not Binary Search

--01-D-04. Support-Lines

--01-D-05. Pattern Of Turns

--01-D-06. Exterior/Interior

-D. Incremental Construction--作业

-E. Jarvis March

--01-E-01. Selectionsort

--01-E-02. Strategy

--01-E-03. Coherence

--01-E-04. To-Left Test

--01-E-05. Degeneracy

--01-E-06. Lowest-Then-Leftmost

--01-E-07. Implementation

--01-E-08. Output Sensitivity

-E. Jarvis March--作业

-F. Lower Bound

--01-F-01. Reduction

--01-F-02. CAO Chong's Methodology

--01-F-03. Transitivity

--01-F-04. Reduction: Input

--01-F-05. Reduction: Output

--01-F-06. Sorting ≤_N 2d-CH

-F. Lower Bound--作业

-G. Graham Scan: Algorithm

--01-G-01. Preprocessing

--01-G-02. Scan

--01-G-03. Simplest Cases

-G. Graham Scan: Algorithm--作业

-H. Graham Scan: Example

--01-H-01. Example (1/2)

--01-H-02. Example (2/2)

-H. Graham Scan: Example--作业

-I. Graham Scan: Correctness

--01-I-01. Left Turn

--01-I-02. Right Turn

--01-I-03. Presorting

-I. Graham Scan: Correctness--作业

-J. Graham Scan: Analysis

--01-J-01. Ω(n) Backtracks

--01-J-02. Planarity

--01-J-03. Amortization

--01-J-04. Simplification

-J. Graham Scan: Analysis--作业

-K. Divide-And-Conquer (1)

--01-K-01. Merge

--01-K-02. Common Kernel

--01-K-03. Interior

--01-K-04. Exterior

-K. Divide-And-Conquer (1)--作业

-L. Divide-And-Conquer (2)

--01-L-01. Preprocessing

--01-L-02. Common Tangents

--01-L-03. Topmost + Bottommost ?

--01-L-04. Stitch

--01-L-05. Zig-Zag

--01-L-06. Time Cost

--01-L-07. More Considerations

-L. Divide-And-Conquer (2)--作业

-M. Wrap-Up

--01-M. Wrap-Up

02. Geometric Intersection

-0. Introduction

--02-0. Introduction

-0. Introduction--作业

-A. Preliminary

--02-A-01. EU

--02-A-02. Min-Gap

--02-A-03. Max-Gap

--02-A-04. IEU

-A. Preliminary--作业

-B. Interval Intersection Detection

--02-B-01. Algorithm

--02-B-02. Lower Bound

-B. Interval Intersection Detection--作业

-C. Segment Intersection Reporting

--02-C-01. Brute-force

--02-C-02. Hardness

-C. Segment Intersection Reporting--作业

-D. BO Algorithm: Strategy

--02-D-01. Proximity & Separability

--02-D-02. Comparability & Ordering

--02-D-03. Data Structures

--02-D-04. Possible Cases

-D. BO Algorithm: Strategy--作业

-E. BO Algorithm: Implementation

--02-E-01. Degeneracy

--02-E-02. Event Queue

--02-E-03. Events & Operations

--02-E-04. Sweepline Status

-E. BO Algorithm: Implementation--作业

-F. BO Algorithm: Analysis

--02-F-01. Correctness

--02-F-02. Example

--02-F-03. Retesting

--02-F-04. Complexity of Event Queue

--02-F-05. Complexity of Status Structure

-F. BO Algorithm: Analysis--作业

-G. Convex Polygon Intersection Detection

--02-G-01. Problem Specification

--02-G-02. Monotone Partitioning

--02-G-03. Criterion

--02-G-04. Decrease-And-Conquer

--02-G-05. Example Cases

--02-G-06. Complexity

-G. Convex Polygon Intersection Detection--作业

-H. Edge Chasing

--02-H-01. Eliminating Sickles

--02-H-02. Example

--02-H-03. Analysis

-H. Edge Chasing--作业

-I. Plane Sweeping

--02-I. Plane Sweeping

-I. Plane Sweeping--作业

-J. Halfplane Intersection Construction

--02-J-01. The Problem

--02-J-02. Lower Bound

--02-J-03. Divide-And-Conquer

-J. Halfplane Intersection Construction--作业

03. Triangulation

-0. Methodology

--03-0. Methodology

-0. Methodology--作业

-A. Art Gallery Problem

--03-A-01. Definition

--03-A-02. Lower & Upper Bounds

--03-A-03. Hardness

--03-A-04. Approximation & Classification

-A. Art Gallery Problem--作业

-B. Art Gallery Theorem

--03-B-01. Necessity of floor(n/3)

--03-B-02. Sufficiency by Fan Decomposition

-B. Art Gallery Theorem--作业

-C. Fisk's Proof

--03-C-01. Triangulation

--03-C-02. 3-Coloring

--03-C-03. Domination

--03-C-04. Pigeon-Hole Principle

--03-C-05. Generalization

-C. Fisk's Proof--作业

-D. Orthogonal Polygons

--03-D-01. Necessity of floor(n/4)

--03-D-02. Sufficiency by Convex Quadrilateralization

--03-D-03. Generalization

-D. Orthogonal Polygons--作业

-E. Triangulation

--03-E-01. Existence

--03-E-02. Ear & Mouth

--03-E-03. Two-Ear Theorem

--03-E-04. Well-Order

--03-E-05. Ear Candidate

--03-E-06. Induction

--03-E-07. Well-Order (Again)

--03-E-08. Properties

-E. Triangulation--作业

-F. Triangulating Monotone Polygons

--03-F-01. Monotone Polygon

--03-F-02. Monotonicity Testing

--03-F-03. Strategy

--03-F-04. Stack-Chain Consistency

--03-F-05. Same Side + Reflex

--03-F-06. Same Side + Convex

--03-F-07. Opposite Side

--03-F-08. Example

--03-F-09. Analysis

-F. Triangulating Monotone Polygons--作业

-G. Monotone Decomposition

--03-G-01. Cusps

--03-G-02. Helper

--03-G-03. Helper Candidate

--03-G-04. Sweep-Line Status

--03-G-05. Possible Cases

--03-G-06. Example

--03-G-07. Analysis

-G. Monotone Decomposition--作业

-I. Tetrahedralization

--03-I-01. Polyhedron Decomposition

--03-I-02. Schonhardt's Polyhedron

--03-I-03. Seidel's Polygon

-I. Tetrahedralization--作业

04. Voronoi Diagram

-A. Introduction

--04-A-01. A First Glance

--04-A-02. Dining Halls on Campus

--04-A-03. More Analogies & Applications

--04-A-04. Voronoi

-A. Introduction--作业

-B. Terminologies

--04-B-01. Site & Cell

--04-B-02. Intersecting Halfspaces

--04-B-03. Voronoi Diagram

--04-B-04. Planar Voronoi Diagram

-B. Terminologies--作业

-C. Properties

--04-C-01. Non-Empty Cells

--04-C-02. Empty Disks

--04-C-03. Nearest = Concyclic

--04-C-04. Number of Nearest Sites = Degree

--04-C-05. Split & Merge

-C. Properties--作业

-D. Complexity

--04-D-01. Linearity

--04-D-02. Proof

-D. Complexity--作业

-E. Representation

--04-E-01. Subdivision

--04-E-02. Fary's Theorem

--04-E-03. Representing VD

-E. Representation--作业

-F. DCEL

--04-F-01. Twin Edges

--04-F-02. Half-Edge

--04-F-03. Vertex & Face

--04-F-04. Traversal

--04-F-05. True Or False

--04-F-06. Application

-F. DCEL--作业

-G. Hardness

--04-G-01. 1D Voronoi Diagram

--04-G-02. 2D Voronoi Diagram

--04-G-03. Voronoi Diagram In General Position

-G. Hardness--作业

-H. Sorted Sets

--04-H-01. Convex Hull Made Easier

--04-H-02. Convex Hull As A Combinatorial Structure

--04-H-03. Voronoi Diagram As A Geometric Structure

-H. Sorted Sets--作业

-I. VD_sorted

--04-I-01. ε-Closeness

--04-I-02. Lifting

--04-I-03. Projection

--04-I-04. Case A

--04-I-05. Case B

--04-I-06. Sorting Not Made Easier

-I. VD_sorted--作业

-J. Naive Construction

--J. Naive Construction

-J. Naive Construction--作业

-K. Incremental Construction

--04-K-01. Royal Garden

--04-K-02. Disjoint Union

--04-K-03. Complexity

-K. Incremental Construction--作业

-L. Divide-And-Conquer

--04-L-01. Strategy

--04-L-02. Solving Overlaps

--04-L-03. Contour

--04-L-04. Bisectors

--04-L-05. Y-Monotonicity

--04-L-06. Common Tangents

--04-L-07. Contour Length

--04-L-08. Clip & Stitch

--04-L-09. Intersecting with Cells

--04-L-10. Convexity

--04-L-11. Avoiding Rescans

-L. Divide-And-Conquer--作业

-M. Plane-Sweep

--04-M-01. A First Glance

--04-M-02. Backtracking

--04-M-03. Fortune's Trick

--04-M-04. Frozen Region

--04-M-05. Beach Line

--04-M-06. Lower Envelope

--04-M-07. Break Points

--04-M-08. Events

--04-M-09. Circle Event: What, When & Where

--04-M-10. Circle Event: Why

--04-M-11. Circle Event: How

--04-M-12. Site Event: What

--04-M-13. Site Event: How

-M. Plane-Sweep--作业

05. Delaunay Triangulation

-A. Point Set Triangulation

--05-A-01. Definition

--05-A-02. Edge Flipping

--05-A-03. Upper Bound

--05-A-04. Lower Bound

-A. Point Set Triangulation--作业

-B. Delaunay Triangulation

--05-B-01. Dual Graph

--05-B-02. Triangulation

--05-B-03. Hardness

--05-B-04. History

-B. Delaunay Triangulation--作业

-C. Properties

--05-C-01. Empty Circumcircle

--05-C-02. Empty Circle

--05-C-03. Nearest Neighbor

--05-C-04. Complexity

-C. Properties--作业

-D. Proximity Graph

--05-D-01. Gabriel Graph

--05-D-02. Relative Neighborhood Graph

--05-D-03. Lower Bounds

-D. Proximity Graph--作业

-E. Euclidean Minimum Spanning Tree

--05-E-01. Definition

--05-E-02. Construction

--05-E-03. Subgraph of RNG

--05-E-04. Example

-E. Euclidean Minimum Spanning Tree--作业

-F. Euclidean Traveling Salesman Problem

--05-F-01. Definition

--05-F-02. NP-Hardness

--05-F-03. Approximation

-G. Minimum Weighted Triangulation

--05-G-01. Definition

--05-G-02. Counter-Example

--05-G-03. Hardness

-G. Minimum Weighted Triangulation--作业

-H. Construction

--05-H-01. Subtended Arc

--05-H-02. Angle Vector

--05-H-03. Maximizing The Minimum Angle

--05-H-04. Evolution By Edge Flipping

--05-H-05. Strategies

-H. Construction--作业

-I. RIC With Example

--05-I-01. Idea

--05-I-02. Point Location

--05-I-03. In-Circle Test

--05-I-04. Edge Flipping

--05-I-05. Frontier

--05-I-06. Convergence

-I. RIC With Example--作业

-J. Randomized Incremental Construction

--05-J-01. Recursive Implementation

--05-J-02. Iterative Implementation

--05-J-03. In-Circle Test

--05-J-04. Point Location

-J. Randomized Incremental Construction--作业

-K. RIC Analysis

--05-K-01. Time Cost

--05-K-02. Backward Analysis

--05-K-03. Preconditions

--05-K-04. Types Of Edge Change

--05-K-05. Number Of Edge Changes

--05-K-06. Average Degree

--05-K-07. Number Of Rebucketings

--05-K-08. Probability For Rebucketing

--05-K-09. Expectation

--05-K-10. Further Consideration

06. Point Location

-0. Online/Offline Algorithms

--06-0. Online/Offline Algorithms

-0. Online/Offline Algorithms--作业

-A. Introduction

--06-A-01. Where Am I

--06-A-02. Point Location

--06-A-03. Assumptions For Clarity

--06-A-04. Input Size

--06-A-05. Performance Measurements

--06-A-06. A Global View

-A. Introduction--作业

-B. Slab Method

--06-B-01. Slab Decomposition

--06-B-02. Ordering Trapezoids

--06-B-03. Tree of Trees

--06-B-04. Example

--06-B-05. Query Time

--06-B-06. Preprocessing Time

--06-B-07. Storage Cost

--06-B-08. Worst Case

-B. Slab Method--作业

-C. Persistence

--06-C-01. Ephemeral Structure

--06-C-02. Persistent Structure

--06-C-03. Persistent Slabs

-C. Persistence--作业

-D. Path Copying

--06-D-01. Strategy

--06-D-02. X-Search

--06-D-03. Storage Optimization

-D. Path Copying--作业

-E. Node Copying

--06-E-01. O(1) Rotation

--06-E-02. Strategy

--06-E-03. Why Red-Black

--06-E-04. Linear Space

--06-E-05. Time Penalty

-E. Node Copying--作业

-F. Limited Node Copying

--06-F-01. Idea

--06-F-02. Split

--06-F-03. Complexity

--06-F-04. Recoloring

-G. Kirkpatrick Structure

--06-G-01. Optimal And Simpler

--06-G-02. Triangulation

--06-G-03. Example

--06-G-04. Hierarchy

--06-G-05. Independent Subset

--06-G-06. The More The Better

--06-G-07. The Fewer The Better

--06-G-08. Degree

--06-G-09. Existence Of Independent Subset

--06-G-10. Construction Of Independent Subset

--06-G-11. DAG

-G. Kirkpatrick Structure--作业

-H. Trapezoidal Map

--06-H-01. Ray Shooting

--06-H-02. Decomposition

--06-H-03. Properties & Complexity

--06-H-04. Search Structure: Example

--06-H-05. Search Structure: Nodes

--06-H-06. Search Structure: Performance

-H. Trapezoidal Map--作业

-I. Constructing Trapezoidal Map

--06-I-01. Initialization

--06-I-02. Iteration

--06-I-03. Challenges

--06-I-04. Case 1: Two Endpoints

--06-I-05. Case 2: One Endpoint

--06-I-06. Case 3: No Endpoints

--06-I-07. Example

-J. Performance Of Trapezoidal Map

--06-J-01. Randomization

--06-J-02. Expectation

--06-J-03. Number Of Ray Trimmed

--06-J-04. Number Of Trapezoidals Created (1)

--06-J-05. Number Of Trapezoidals Created (2)

--06-J-06. Time For Point Location

--06-J-07. Size Of Search Structure

--06-J-08. Fixed Query Point + Randomly Created Maps

--06-J-09. Each Single Step

--06-J-10. Probability Of Enclosing Trapezoid Changed

--06-J-11. Query Time

07. Geometric Range Search

-A. Range Query

--07-A-01. 1-Dimensional Range Query

--07-A-02. Brute-force

--07-A-03. Binary Search

--07-A-04. Output Sensitivity

--07-A-05. Planar Range Query

-A. Range Query--作业

-B. BBST

--07-B-01. Structure

--07-B-02. Lowest Common Ancestor

--07-B-03. Query Algorithm

--07-B-04. Complexity (1)

--07-B-05. Complexity (2)

-B. BBST--作业

-C. kd-Tree: Structure

--07-C-01. 2d-Tree

--07-C-02. Example

--07-C-03. Construction

--07-C-04. Example

--07-C-05. Canonical Subsets

-C. kd-Tree: Structure--作业

-D. kd-Tree: Algorithm

--07-D-01. Query

--07-D-02. Example

--07-D-03. Optimization

-D. kd-Tree: Algorithm--作业

-E. kd-Tree: Performance

--07-E-01. Preprocessing Time + Storage

--07-E-02. Query Time

--07-E-03. Beyond 2D

-E. kd-Tree: Performance--作业

-F. Range Tree: Structure

--07-F-01. x-Query + y-Query

--07-F-02. Worst Case

--07-F-03. x-Query * y-Queries

-F. Range Tree: Structure--作业

-G. Range Tree: Query

--07-G-01. Painters' Strategy

--07-G-02. X-Tree

--07-G-03. Y-Trees

--07-G-04. Algorithm

-G. Range Tree: Query--作业

-H. Range Tree: Performance

--07-H-01. Storage

--07-H-02. Preprocessing Time

--07-H-03. Query Time

--07-H-04. Beyond 2D

-H. Range Tree: Performance--作业

-I. Range Tree: Optimization

--07-I-01. Y-Lists

--07-I-02. Coherence

--07-I-03. Idea

--07-I-04. Fractional Cascading

--07-I-05. Complexity

08. Windowing Query

-A. Orthogonal Windowing Query

--08-A-01. Definition

--08-A-02. Classification

-A. Orthogonal Windowing Query--作业

-B. Stabbing Query

--08-B-01. 1D Windowing Query

--08-B-02. Stabbing Query

-C. Interval Tree: Construction

--08-C-01. Median

--08-C-02. Partitioning

--08-C-03. Balance

--08-C-04. Associative Lists

--08-C-05. Complexity

-C. Interval Tree: Construction--作业

-D. Interval Tree: Query

--08-D-01. Algorithm (1)

--08-D-02. Algorithm (2)

--08-D-03. Complexity

-D. Interval Tree: Query--作业

-E. Stabbing With A Segment

--08-E-01. Definition

--08-E-02. Interval Tree

--08-E-03. Query Algorithm (1)

--08-E-04. Query Algorithm (2)

--08-E-05. Overview

--08-E-06. Complexity

-F. Grounded Range Query

--08-F-01. O(n) Space

--08-F-02. 2D-GRQ

--08-F-03. 1D-GRQ Using Range Tree

--08-F-04. 1D-GRQ By Linear Scan

-G. 1D-GRQ Using Heap

--08-G-01. Heap

--08-G-02. Query

--08-G-03. Example

--08-G-04. Complexity

-G. 1D-GRQ Using Heap--作业

-H. Priority Search Tree

--08-H-01. PST = Heap + BBST

--08-H-02. Order Property

--08-H-03. Sibling Partitioning

--08-H-04. Construction

-H. Priority Search Tree--作业

-I. 2D-GRQ Using PST

--08-I-01. Algorithm (1/2)

--08-I-02. Algorithm (2/2)

--08-I-03. Example (1/3)

--08-I-04. Example (2/3)

--08-I-05. Example (3/3)

--08-I-06. Query Time (1/3)

--08-I-07. Query Time (2/3)

--08-I-08. Query Time (3/3)

-I. 2D-GRQ Using PST--作业

-J. Segment Tree

--08-J-01. General Windowing Query

--08-J-02. Elementary Interval

--08-J-03. Discretization

--08-J-04. Worst Case

--08-J-05. BBST

--08-J-06. Solving Stabbing Query

--08-J-07. Worst Case

--08-J-08. Common Ancestor

--08-J-09. Canonical Subsets

--08-J-10. O(nlogn) Space

--08-J-11. Constructing A Segment Tree

--08-J-12. Inserting A Segment (1)

--08-J-13. Inserting A Segment (2)

--08-J-14. Inserting A Segment (3)

--08-J-15. Query Algorithm

--08-J-16. Query Time

-K. Vertical Segment Stabbing Query

--08-K-01. Review

--08-K-02. X-Segment Tree

--08-K-03. Associative Structure

--08-K-04. Vertical Segment Stabbing Query

08-H-03. Sibling Partitioning笔记与讨论

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