The partition of a problem into smaller sub-problems satisfying certain properties is often a key ingredient in the design of divide-and-conquer algorithms. For questions related to location, the partition problem can be modeled, in geometric terms, as finding a subdivision of a planar map -- which represents, say, a geographical area -- into regions subject to certain conditions while optimizing some objective function. In this paper, we investigate one of these geometric problems known as the Minimum Convex Partition Problem (MCPP). A convex partition of a point set $P$ in the plane is a subdivision of the convex hull of $P$ whose edges are segments with both endpoints in $P$ and such that all internal faces are empty convex polygons. The MCPP is an NP-hard problem where one seeks to find a convex partition with the least number of faces. We present a novel polygon-based integer programming formulation for the MCPP, which leads to better dual bounds than the previously known edge-based model. Moreover, we introduce a primal heuristic, a branching rule and a pricing algorithm. The combination of these techniques leads to the ability to solve instances with twice as many points as previously possible while constrained to identical computational resources. A comprehensive experimental study is presented to show the impact of our design choices.


翻译:将问题分割成能满足某些属性的较小小问题,往往是设计分化算法的一个关键要素。对于与位置有关的问题,分化问题可以用几何方式模拟,即找到一个分区图的分区图,它代表一个地理区域,在一定条件下进入区域,同时优化某些客观功能。在本文件中,我们调查了这些几何问题之一,即所谓的最小共分化问题。平面上一个定点的美元方块的方块的方块分割法是美元方块的子体,其边缘两端均以美元为端点,而所有内部面面都是空方形方块。 MCPP是一个很难解决的问题,人们试图找到一个最小面块的方块分割法。我们为 MCPP 提出了一个新型的多边点组合组合组合程序,这导致比先前已知的边框模型更好的双重界限。此外,我们引入了一种初等的组合,其边缘方块是两端的分块,所有内部面面图都是空方形方形的圆形组合。MCPP是一个很难的问题,而我们提出的模型则会把许多相同的计算法系都显示成一个相同的模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
44+阅读 · 2020年12月18日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
126+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
79+阅读 · 2020年7月26日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
154+阅读 · 2019年10月12日
已删除
将门创投
10+阅读 · 2018年5月2日
Arxiv
0+阅读 · 2021年2月6日
Arxiv
0+阅读 · 2021年2月6日
Arxiv
5+阅读 · 2017年12月14日
VIP会员
相关资讯
已删除
将门创投
10+阅读 · 2018年5月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员