不相交多边形序列遍历问题的近似求解算法研究

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本文针对不相交多边形序列遍历问题的近似求解算法进行研究。不相交的任意多边形遍历问题是NP难题,因此本文研究目标是设计一个近似求解算法,对于不相交多边形遍历问题,找到一条从给定起点出发,依次遍历给定的不相交多边形,最后到达给定终点的近似路径。多边形遍历问题是部件切割等实际应用问题的理论模型,研究高效的近似求解算法不仅具有重要的理论意义,同时也具有很高的实际应用价值。目前,不相交多边形序列遍历问题的研究成果较少。本文首先对问题涉及到的相关基础与概念进行了分析,如多边形、点与线段关系、竞争比等。其次,详细分析了遍历多边形序列最短路径问题与遍历凸多边形序列最短路径问题之间的联系与区别,提出了求解不相交多边形序列遍历问题的求解思路,详细论述了多边形遍历过程中局部路径出现的每种情形,以及凸包序列遍历过程中凸多边形终段最短路径图的区域划分,根据先求解凸包序列,再求解凸包序列最短路径,最后分别对多边形奇、偶序列做处理的方式,更新遍历路径,并设计出相应的不相交多边形序列遍历问题的近似求解算法。在此基础上,详细分析遍历多边形序列过程中路径更新点的各种更新方式,并在约定条件下分析所设计的近似算法的竞争比。最后,对本文提出的近似求解算法进行编程实现与验证,对实验结果与理论竞争比之间的差异进行了分析,验证算法的有效性。
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