QuickHull算法的复杂性?

时间:2012-11-23 06:52:59

标签: java c++ algorithm sorting computational-geometry

我知道复杂性是O(nlog(n))。但为什么?你是如何得出这个答案的?

非常感谢任何帮助,我很有兴趣知道!

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

它的平均案例复杂性被认为是O(n log(n)),而在最坏的情况下,它需要O(n^2)(二次)。

考虑以下伪代码:

QuickHull (S, l, r)

     if S={ }    then return ()
else if S={l, r} then return (l, r)  // a single convex hull edge
else
    z = index of a point that is furthest (max distance) from xy.
    Let A be the set containing points strictly right of (x, z)
    Let B be the set containing points strictly right of (z, y)
    return {QuickHull (A, x, z) U (z) U QuickHull (B, z, y)}

分区由通过两个不同极点的线决定:最右边的最低r和最左边的最高点l。找到极端情况需要O(n)时间。

对于递归函数,需要n个步骤来确定极值点z,但递归调用的成本取决于集A的大小和集B }。

最佳情况。考虑最佳情况,每个分区几乎均衡。然后我们有

T(n) = 2 T(n/2) + O(n)

这是一个熟悉的递归关系,其解决方案是

T(n) = O(n log(n))

随机分布的点会发生这种情况。

最糟糕的情况。最糟糕的情况是每个分区都非常不平衡。在这种情况下,递归关系是

T(n) = T(n-1) + O(n) 
     = T(n-1) + cn

重复扩展显示这是O(n^2)。因此,在最坏的情况下,QuickHull是二次的。


http://www.personal.kent.edu/~rmuhamma/Compgeometry/MyCG/ConvexHull/quickHull.htm