बहुभुज त्रिभुज

कम्प्यूटेशनल ज्यामिति में, बहुभुज त्रिभुज बहुभुज क्षेत्र (सरल बहुभुज) का बहुभुज विभाजन है। $P$ त्रिकोण के एक सेट में, यानी, जोड़ीदार गैर-प्रतिच्छेदी अंदरूनी हिस्सों वाले त्रिकोणों का एक सेट खोजना जिसका संघ (सेट सिद्धांत) है $P$.

त्रिभुजों को प्लानर सीधी-रेखा ग्राफ़ के विशेष मामलों के रूप में देखा जा सकता है। जब कोई छिद्र या अतिरिक्त बिंदु नहीं होते हैं, तो त्रिकोणासन बाहरी समतलीय ग्राफ बनाते हैं।

अतिरिक्त कोने के बिना बहुभुज त्रिभुज
समय के साथ, बहुभुज को त्रिकोणित करने के लिए कई एल्गोरिदम प्रस्तावित किए गए हैं।

विशेष मामले
किसी भी उत्तल बहुभुज को रेखीय समय में पंखे त्रिभुज में त्रिकोणित करना तुच्छ है, एक शीर्ष से अन्य सभी गैर-निकटतम पड़ोसी कोने में विकर्ण जोड़कर।

एक उत्तल बहुभुज|n-गॉन को गैर-प्रतिच्छेदित विकर्णों द्वारा त्रिकोणित करने के तरीकों की कुल संख्या (n−2)nd कैटलन संख्या है, जो बराबर है
 * $$\frac{n(n+1)...(2n-4)}{(n-2)!}$$,

लियोनहार्ड यूलर द्वारा खोजा गया एक सूत्र। एलेन फोरनियर|ए के एल्गोरिथम के साथ रैखिक समय में एक मोनोटोन बहुभुज को त्रिकोणित किया जा सकता है। फोर्नियर और डी.वाई. मोंटूनो, या गॉडफ्राइड टूसेंट का एल्गोरिदम।

कान कतरन विधि
एक साधारण बहुभुज को त्रिकोणित करने का एक तरीका दो कानों के प्रमेय पर आधारित है, इस तथ्य के रूप में कि छेद के बिना कम से कम 4 कोने वाले किसी भी साधारण बहुभुज में कम से कम दो 'कान (गणित)' होते हैं, जो त्रिभुज होते हैं जिनके दो किनारे किनारे होते हैं। बहुभुज का और तीसरा पूरी तरह से उसके अंदर। एल्गोरिथम में ऐसे कान को ढूंढना शामिल है, इसे बहुभुज से हटा दिया जाता है (जिसके परिणामस्वरूप एक नया बहुभुज होता है जो अभी भी शर्तों को पूरा करता है) और तब तक दोहराता है जब तक कि केवल एक त्रिकोण शेष न हो।

यह एल्गोरिथ्म लागू करना आसान है, लेकिन कुछ अन्य एल्गोरिदम की तुलना में धीमा है, और यह केवल बिना छेद वाले बहुभुजों पर काम करता है। एक कार्यान्वयन जो उत्तल और अवतल शिखरों की अलग-अलग सूचियाँ रखता है, में चलेगा $O( n ^{2})$ समय। इस विधि को ईयर क्लिपिंग और कभी-कभी ईयर ट्रिमिंग के रूप में जाना जाता है। होसाम एल्गिंडी, हेज़ल एवरेट और गॉडफ्रीड टूसेंट द्वारा कान काटने के लिए एक कुशल एल्गोरिदम की खोज की गई थी।

मोनोटोन बहुभुज त्रिभुज
एक रेखा के संबंध में एक साधारण बहुभुज मोनोटोन है $L$, यदि कोई रेखा ओर्थोगोनल है $L$ बहुभुज को अधिकतम दो बार प्रतिच्छेद करता है। एक मोनोटोन बहुभुज को दो मोनोटोन श्रृंखलाओं में विभाजित किया जा सकता है। एक बहुभुज जो y-अक्ष के संबंध में मोनोटोन है, y-मोनोटोन कहलाता है। के साथ एक मोनोटोन बहुभुज $n$ शीर्षों को त्रिभुजित किया जा सकता है $O( n )$ समय। किसी दिए गए बहुभुज को y-मोनोटोन मानते हुए, लालची एल्गोरिथ्म बहुभुज की एक श्रृंखला पर ऊपर से नीचे तक चलने से शुरू होता है, जब भी संभव हो विकर्ण जोड़ते हैं। यह देखना आसान है कि एल्गोरिथ्म को किसी भी मोनोटोन बहुभुज पर लागू किया जा सकता है।

एक गैर-एकरस बहुभुज का त्रिकोणीकरण
यदि कोई बहुभुज मोनोटोन नहीं है, तो इसे मोनोटोन सबपॉलीगॉन में विभाजित किया जा सकता है $O( n log n )$ स्वीप लाइन एल्गोरिथ्म का उपयोग करते हुए समय|स्वीप-लाइन दृष्टिकोण। एल्गोरिदम को बहुभुज को सरल होने की आवश्यकता नहीं होती है, इस प्रकार इसे बहुभुजों पर छेद के साथ लागू किया जा सकता है। आम तौर पर, यह एल्गोरिदम एक प्लानर उपखंड को त्रिकोणित कर सकता है $n$ शिखरों में $O( n log n )$ समय का उपयोग करना $O( n )$ अंतरिक्ष।

त्रिभुज का दोहरा ग्राफ
एक उपयोगी ग्राफ़ जो अक्सर बहुभुज के त्रिभुज से जुड़ा होता है $P$ दोहरा ग्राफ है। एक त्रिभुज दिया $T_{P}$ का $P$, एक ग्राफ को परिभाषित करता है $G ( T_{P} )$ उस ग्राफ के रूप में जिसका शीर्ष समुच्चय के त्रिभुज हैं $T_{P}$, दो शीर्ष (त्रिकोण) आसन्न हैं यदि और केवल यदि वे एक विकर्ण साझा करते हैं। इसका अवलोकन करना आसान है $G ( T_{P} )$ अधिकतम डिग्री 3 के साथ एक वृक्ष (ग्राफ सिद्धांत) है।

कम्प्यूटेशनल जटिलता
1988 तक, क्या एक साधारण बहुभुज की तुलना में तेजी से त्रिकोणित किया जा सकता है $O( n log n )$ कम्प्यूटेशनल ज्यामिति में समय एक खुली समस्या थी। फिर, एक की खोज की $O( n log log n )$त्रिकोणासन के लिए समय एल्गोरिथ्म, बाद में द्वारा सरलीकृत किया गया. जटिलता के साथ कई बेहतर तरीके $O( n log^{*} n )$ (व्यवहार में, रैखिक समय से अप्रभेद्य) का पालन किया। बर्नार्ड चाज़ेल ने 1991 में दिखाया कि किसी भी साधारण बहुभुज को रैखिक समय में त्रिभुजित किया जा सकता है, हालांकि प्रस्तावित एल्गोरिथम बहुत जटिल है। रैखिक अपेक्षित समय के साथ एक सरल यादृच्छिक एल्गोरिथम भी जाना जाता है। सेडेल के अपघटन एल्गोरिदम और चाज़ेल की त्रिभुज विधि पर विस्तार से चर्चा की गई है. एक के त्रिकोणासन की समय जटिलता $n$छेद वाले वर्टेक्स बहुभुज में एक है $Ω( n log n )$ निचली सीमा, संगणना के बीजगणितीय संगणना ट्री मॉडल में। गतिशील प्रोग्रामिंग का उपयोग करके बहुपद समय में एक साधारण बहुभुज के अलग-अलग त्रिभुजों की संख्या की गणना करना संभव है, और (इस गिनती एल्गोरिथ्म के आधार पर) बहुपद समय में असतत समान वितरण त्रिभुज उत्पन्न करने के लिए। हालांकि, छेद वाले बहुभुज के त्रिभुजों की गिनती ♯P-पूर्ण|#P-पूर्ण है, जिससे यह संभावना नहीं है कि यह बहुपद समय में किया जा सकता है।

संबंधित वस्तुएं और समस्याएं

 * दोनों त्रिकोणासन समस्याएँ त्रिभुज (ज्यामिति) का एक विशेष मामला और बहुभुज विभाजन का एक विशेष मामला है।
 * न्यूनतम-भार त्रिभुज एक त्रिभुज है जिसमें लक्ष्य कुल किनारे की लंबाई को कम करना है।
 * एक बिंदु-सेट त्रिभुज बिंदुओं के एक समूह के उत्तल पतवार का बहुभुज त्रिभुज है। Delaunay Triangulation बिंदुओं के एक सेट के आधार पर त्रिभुज बनाने का एक और तरीका है।
 * associahedron एक बहुशीर्षक है जिसके कोने उत्तल बहुभुज के त्रिभुजों के अनुरूप होते हैं।
 * बहुभुज को कवर करना # त्रिकोण के साथ एक बहुभुज को कवर करना, जिसमें त्रिकोण ओवरलैप हो सकते हैं।
 * उत्तल नियमित बहुभुजों द्वारा यूक्लिडियन झुकाव, जहां लक्ष्य पूरे विमान को पूर्व-निर्दिष्ट आकृतियों के बहुभुजों से ढंकना है।

यह भी देखें

 * अशून्य-नियम
 * कैटलन संख्या
 * प्लेनर ग्राफ
 * फ्लिप ग्राफ

इस पेज में लापता आंतरिक लिंक की सूची

 * साधारण बहुभुज
 * त्रिभुज
 * आउटरप्लानर ग्राफ
 * प्लानर स्ट्रेट-लाइन ग्राफ
 * प्रशंसक त्रिकोण
 * रैखिक समय
 * दो कान प्रमेय
 * लालची एल्गोरिदम
 * निम्न परिबंध
 * गणना वृक्ष
 * त्रिकोणासन (ज्यामिति)
 * न्यूनतम वजन त्रिकोण
 * उत्तल नियमित बहुभुजों द्वारा यूक्लिडियन टाइलिंग
 * Delaunay त्रिभुज

बाहरी संबंध

 * Demo as Flash swf, A Sweep Line algorithm.
 * Song Ho's explanation of the OpenGL GLU tesselator