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解决三维空间中存在退化情况的最大包围球问题的 $O(N)$ 算法

计算几何 2024-12-16 v1 最优化与控制

摘要

求解最大包围球(SES)问题的高效算法,如 Welzl's algorithm,往往难以处理三维空间中退化的点子集。退化情况和病态配置在这方面 presents significant 挑战,导致收敛失败、不准确或增加计算成本。虽然已有针对这些问题的改进方法虽然解决了其中一些问题,但要么计算成本高,要么只部分有效。在本文中,我们提出一种混合算法,旨在控制退化情况同时保持整体计算复杂度为 O(N)O(N)。通过结合稳健的预处理步骤与高效的核心计算,本方法在不牺牲可扩展性的前提下,规避了退化情况的陷阱。该方法通过理论分析和实验结果验证,证明其在处理退化配置方面具有效能,并在实际中实现了高效。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.10120,
  title  = {An $O(N)$ Algorithm for Solving the Smallest Enclosing Sphere Problem in the Presence of Degeneracies},
  author = {Netzer Moriya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.10120},
  year   = {2024}
}

备注

17 pages