Кіріспе

Қарапайым көпбұрыштарды үшбұрыштарға бөлу

Есептеу геометриясында көпбұрыштарды үшбұрыштау – бұл көпбұрыштық аумақты (қарапайым көпбұрыш) P үшбұрыштар жиынтығына бөлу, яғни, өзара қиылыспайтын ішкі бөліктері бар және біріктірілгенде P-ге тең болатын үшбұрыштар жиынтығын табу.

Үшбұрыштауды жазықтықтағы түзу сызықты графиктердің ерекше жағдайлары ретінде қарастыруға болады. Егер тесіктер немесе қосымша нүктелер болмаса, үшбұрыштау максималды сыртқы жазықтық графиктерді құрайды.

Қосымша ұштары жоқ көпбұрышты үшбұрышты есептеу

Уақыт өте келе, көпбұрыштарды үшбұрыштау үшін бірнеше алгоритмдер ұсынылған.

Құлақтарды кесу әдісі

Қарапайым көпбұрыштарды үшбұрыштаудың бір жолы екі құлақ теоремасына негізделген, себебі кем дегенде 4 төбесі бар, тесігі жоқ кез келген қарапайым көпбұрышта кем дегенде екі "құлақ" болады – екі қабырғасы көпбұрыштың қабырғаларынан тұратын және үшіншісі толығымен оның ішінде жатқан үшбұрыштар. Алгоритм осындай құлақты табудан, оны көпбұрыштан жоюдан (соның нәтижесінде шарттарды орындамайтын жаңа көпбұрыш пайда болады) және тек бір үшбұрық қалғанша қайталаудан тұрады. Бұл алгоритмді іске асыру оңай, бірақ кейбір басқа алгоритмдерге қарағанда баяу, және ол тек тесігі жоқ көпбұрыштар үшін ғана жұмыс істейді. Дөңес және ойыс төбелердің жеке тізімдерін сақтайтын іске асыру O(n²) уақытта жұмыс істейді. Бұл әдіс құлақ кесілу және кейде құлақ қысу деп аталады. Құлақ кесудің тиімді алгоритмін Хоссам ЭльГинди, Хейзел Эверетт және Годфрид Туссент ашты.

Байланысты объектілер мен мәселелер

Екі үшбұрыштылау мәселесі де үшбұрыштылаудың (геометрия) және көпбұрышты бөлудің ерекше жағдайы болып табылады. Минималды салмақты үшбұрыштылау – бұл үшбұрыштылау, ондағы мақсат – қабырғалардың жалпы ұзындығын барынша азайту. Нүктелер жиынының үшбұрыштылауы – нүктелер жиынының дөңгелек қабығының көпбұрышты үшбұрыштылауы. Делоне үшбұрыштылауы – нүктелер жиынына негізделген үшбұрыштылау құрудың тағы бір тәсілі. Ассоциаэдр – бұрыштары дөңгелек көпбұрыштың үшбұрыштылауларына сәйкес келетін политоп. Көпбұрыштармен үшбұрышты жабу, онда үшбұрыштар бір-бірін жабуы мүмкін. Көпбұрыштармен мозаикалау, мұндағы мақсат – бүкіл жазықты алдын ала белгіленген пішіндегі көпбұрыштармен жабу.