We consider online packing problems where we get a stream of axis-parallel rectangles. The rectangles have to be placed in the plane without overlapping, and each rectangle must be placed without knowing the subsequent rectangles. The goal is to minimize the perimeter or the area of the axis-parallel bounding box of the rectangles. We either allow rotations by 90 degrees or translations only. For the perimeter version we give algorithms with an absolute competitive ratio slightly less than 4 when only translations are allowed and when rotations are also allowed. We then turn our attention to minimizing the area and show that the asymptotic competitive ratio of any algorithm is at least $\Omega(\sqrt{n})$, where $n$ is the number of rectangles in the stream, and this holds with and without rotations. We then present algorithms that match this bound in both cases. We also show that the competitive ratio cannot be bounded as a function of OPT. We then consider two special cases. The first is when all the given rectangles have aspect ratios bounded by some constant. The particular variant where all the rectangles are squares and we want to minimize the area of the bounding square has been studied before and an algorithm with a competitive ratio of 8 has been given~[Fekete and Hoffmann, Algorithmica, 2017]. We improve the analysis of the algorithm and show that the ratio is at most 6, which is tight. The second special case is when all edges have length at least 1. Here, the $\Omega(\sqrt n)$ lower bound still holds, and we turn our attention to lower bounds depending on OPT. We show that any algorithm has an asymptotic competitive ratio of at least $\Omega(\sqrt{OPT})$ for the translational case and $\Omega(\sqrt[4]{OPT})$ when rotations are allowed. For both versions, we give algorithms that match the respective lower bounds.


翻译:我们考虑在线包装问题, 当我们得到一个轴- parolel 矩形流时, 我们就会考虑在线包装问题。 矩形必须放置在平面上, 而不是重叠。 每个矩形必须放置在不知晓随后矩形的情况下。 目标是最小化矩形轴- 平行框的周界或区域。 我们要么允许旋转90度, 要么只允许旋转。 对于周边版本, 我们给出绝对竞争性比略小于4 。 当只允许翻译, 也允许旋转时, 我们给出的算法略小于4 。 我们然后将注意力转向最小化区域, 显示任何算法的偏移比至少是 $\ Om(\\\ sqrt{n} 。 $nolg- 矩形的偏移比至少是 $\\\ orqrqral 。 当我们给定的正方程式之前, 我们所给定的正方和正方的变式显示的是 。

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