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无限窄走廊中硬盘排列配置空间的序列(分布式)拓扑复杂性

代数拓扑 2025-05-21 v3

摘要

当 n 个机器人在狭长走廊中移动并经过 r-2 个中间停靠点时,仅允许其中 w 个机器人跨越走廊宽度,这种情况下编程这些机器人有多难?本文通过计算 conf(n,w)\text{conf}(n,w)——即宽度为 ww 的无限窄走廊中 n 个直径为 1 的开放硬盘的有序配置空间的第 rr 阶序列拓扑复杂性以及其第 rr 阶序列分布式拓扑复杂性来回答此问题。我们证明,只要 nn 大于 ww,则 conf(n,w)\text{conf}(n,w) 的第 rr 阶(分布式)拓扑复杂性为 r(nnw)r\big(n-\big\lceil\frac{n}{w}\big\rceil\big)。这表明,任何不循环的程序(将 n 个机器人在任意初始和最终配置之间移动,并经过 r-2 个中间停靠点)必须至少考虑 r(nnw)r\big(n-\big\lceil\frac{n}{w}\big\rceil\big) 个情形。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.19943,
  title  = {The sequential (distributional) topological complexity of the ordered configuration space of disks in a strip},
  author = {Nicholas Wawrykow},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.19943},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 6 figures. Substantial additions and revisions to previous version