Ideal Tree-drawings of Approximately Optimal Width (And Small Height)
对于有根树,理想的绘图是平面的、直线的、严格向上的和保序的。本文认为理想的图纸有根树的目的是保持这种图纸的宽度小。不知道找到最小可能宽度是NP难的还是多项式的。本文给出了这个问题的一个2-近似,以及一个$2Δ$ -近似(对于$Δ$ -叉树),其中树的高度为$O(n)$ .对于具有$Δ\leq 3$的树,前一算法找到具有最小可能宽度的理想绘图。
2016-07-18 cs.CG
Extending simple monotone drawings
Charles University, Faculty of Mathematics and Physics(查理大学数学物理学院)
该研究扩展了简单单调绘制,证明了Levi扩展引理的变种,并指出扩展圆柱形单调伪段排列的决策问题为NP难。
2025-10-01 cs.CG math.CO
On Upward Drawings of Trees on a Given Grid
计算一个图的最小面积平面直线图是已知的,是NP-困难的平面图,即使限制到outerplanar图。然而,复杂性问题对树是开放的。在各种约束条件下,如边长或坡度约束,只有少数硬度结果是已知的树的直线图。另一方面,存在用于计算最小宽度的多项式时间算法(分别,树的最小高度)向上的绘图,其中高度(分别,宽度)是无界的。在本文中,我们采取了重大的一步,了解严格向上的树木,这是最常见的风格绘制有根树的面积最小化问题的复杂性。我们证明,给定一个有根树$T$和一个$W\times H$网格,这是NP-难决定是否$T$承认严格向上(无序)的绘图在给定的网格。
2017-08-31 cs.CG
Complexity Analysis of Balloon Drawing for Rooted Trees
在树的气球状绘图中,同一父节点下的所有子节点都放置在以其父节点为中心的圆的圆周上,并且沿着从根节点开始的任何路径以每个节点为中心的圆的半径反映了与该节点关联的后代的数量。在各种风格的树木绘画的文献报道,气球画享有一个理想的特点,显示树结构在一个相当平衡的方式。对于引出序号图形中的每个内部节点,从该节点到其子节点的射线将容纳以该子节点为根的子树的楔形划分为两个子楔形。根据是否要求两个子楔角相同,气球图可以进一步分为两种类型:均匀子楔型和不均匀子楔型。在最一般的情况下,对于树中的任何内部节点,有两个自由度维度会影响引出序号图形的质量:(1)更改节点的子节点在图形中出现的顺序,以及(2)对于以节点的每个子节点为根的子树,翻转子树的两个子楔形。本文从角度分辨率、纵横比和角度标准差等方面,对有根树气球图的优化问题进行了复杂性分析,并根据树是均匀子楔型还是不均匀子楔型,以及是否允许上述(1)和(2)两种情况,给出了不同的绘制情况。事实证明,有些是NP完全的,而另一些可以在多项式时间内解决。我们还推导出近似算法的那些是棘手的一般。
2010-04-14 cs.CC cs.CG cs.DS
Simple Compact Monotone Tree Drawings
该研究针对树的单调绘制问题,提出简单算法,将有根树绘制压缩至n×n网格,同时给出无根有序、无序树的紧凑单调绘制方案,大幅缩小所需网格尺寸。
2025-05-16 cs.CG cs.DM cs.DS
Deciding monotonicity of simple drawings of the complete graph
Graz University of Technology(格拉茨工业大学);Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí(圣路易斯波托西自治大学物理研究所)
研究判定完全图\(K_n\)简单画法单调性的问题,核心方法是提出时间复杂度\(O(n^5)\)的算法,主要贡献是能判定其与\(x\) - 单调画法是弱同构还是强同构。
2026-07-08 cs.CG math.CO
Plane Spanning Trees in Edge-Colored Simple Drawings of $K_n$
Károlyi、Pach和Tóth证明了完全图的每一个2-边着色直线图都包含一棵单色平面生成树。如果此语句推广到其他类别的绘图,特别是完整图形的简单绘图,则它是开放的。这些图形中的边由约旦弧表示,其中任何两个最多相交一次。我们提出了两个部分结果对这样的推广。首先,我们表明,该声明适用于圆柱形简单绘图。(In在圆柱形绘图中,所有顶点都放置在两个同心圆上,并且没有边与任何一个圆相交。)其次,我们引入了一个放松的问题,其中图是$k$ -边着色的,目标结构必须是减色的,也就是说,避免(至少)一个颜色类。在此设置中,我们表明,每$\lceil (n+5)/6\rceil$边着色单调简单的$K_n$绘图包含一个全色平面生成树。(In在单调绘图中,每条边都表示为$x$ -单调曲线。)
2020-08-20 cs.CG cs.DM
Straightening out planar poly-line drawings
我们表明,任何$y$单调多线绘图可以理顺,同时保持$y$坐标和高度。宽度可能会增加很多,但我们也表明,在某些图指数宽度是必要的,如果我们不想增加的高度。同样,需要$y$ -单调性:存在无法在保持高度的情况下拉直的多段线图形(非$y$ -单调)。最后给出了结果的一些应用。
2014-04-24 cs.CG cs.DM cs.DS
Generalized LR-drawings of trees
LR绘制方法是一种绘制有序有根二叉树的方法,该方法基于在垂直线上绘制一条根到叶的路径,并在左侧和右侧附加递归获得的子树的绘图。本文研究如何将这种作图方法推广到高元数树。我们首先证明(经过一些仔细的修改),证明存在一个特殊的根到叶路径转移到树的更高的arity。然后,我们使用这样的路径,以获得广义LR-图的任意arity的树。
2021-05-14 cs.CG math.CO
Angle-monotone Paths in Non-obtuse Triangulations
本文重新证明了Dehkordi,Frati和Gudmundsson的一个结果:在适当旋转的坐标系中,点集的非钝角三角剖分中的每两个顶点都由一条角单调路径--xy单调路径连接.我们表明,这一结果不能扩展到角单调生成树,但可以扩展到边界根生成森林。后者导致足够浅的多面体凸帽的几何边缘展开。
2017-07-01 cs.CG cs.DM
Exploring Increasing-Chord Paths and Trees
图$G=(V,E)$的直线图$Γ$是$G$在欧几里得平面中的图,其中$G$中的每个顶点被映射到不同的点,并且$G$中的每个边被映射到它们的端点之间的直线段。$Γ$中的路径$P$被称为递增弦,如果对于$P$上的每四个点(不一定是顶点)$a,b,c,d$按此顺序,$b,c$之间的欧几里得距离至多是$a,d$之间的欧几里得距离。以$Γ$中某个顶点$r$为根的生成树$T$称为增弦树,如果$T$包含从$r$到$T$中每个顶点的增弦路径。本文证明了给定直线图$Γ$中的一个顶点$r$,判定$Γ$是否包含以$r$为根的增弦生成树是NP完全的.我们猜想寻找$Γ$中的一对顶点之间的增弦路径,这是Alamdari等人提出的一个有趣的开放问题,也是NP完全的,并显示出(非多项式)减少从3-SAT问题。
2017-07-01 cs.CG
Minimum-Width Drawing of Trees with Sized Vertices
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
本文研究带重排的树最小宽度绘制问题(MWD),证明其为NP完全问题,提出混合整数线性规划与快速启发式算法,实验显示重排可显著降低绘制宽度,启发式算法效果良好。
2026-07-31 cs.CG
Uniform 2D-Monotone Minimum Spanning Graphs
一个几何图$G$是$xy-$单调的,如果$G$的每一对顶点都由一条$xy-$单调路连接.本文研究了生成点集$P$的$xy-$单调生成几何图的问题,使得(i)具有最小代价,其中几何图的代价是它的边的欧氏长度之和,(ii)具有最少的边数,在指定或自由选择笛卡尔系统$xy$的情况下。在已有结果的基础上,我们很容易地得到,当笛卡尔系统被指定时,这两个解重合,并且都等于$P$的影响图的矩形。$P$的影响图的矩形是具有顶点集$P$的几何图,使得两个点$p,q \in P$相邻当且仅当具有角点$p$和$q$的矩形不包括$P$的任何其他点。当笛卡尔坐标系可以自由选择时,我们注意到这两个解不一定重合,但是我们证明了它们都可以在$O(|P|^3)$时间内得到。对于以$y-$为根的点集$P$的生成几何图的计算问题,我们给出了一个简单的$2-$近似算法,其中每个根都通过$k-$单调路径连接到$P$的所有其它点(包括其它根),并且具有最小的代价.
2018-09-26 cs.CG
How to Morph a Tree on a Small Grid
本文研究了树的直线平面网格图之间的平面变形。变形由一系列变形步骤组成,其中在变形步骤中,顶点以恒定速度沿着直线轨迹移动。我们将展示如何构建平面变形,同时实现变形步骤和多项式有界的决议减少。我们假设初始和最终的图纸都位于网格上,并且我们确保每个变形步骤都会产生网格图纸;此外,我们考虑了向上绘制的有根树和任意树的图纸。
2019-09-27 cs.CG cs.DM cs.DS
ParkView: Visualizing Monotone Interleavings
针对合并树单调交错的可视化需求,提出ParkView编码方法,通过树的最优路径-分支分解捕捉交错映射,利用结构性质实现稀疏视觉编码,支持线性时间计算并在真实数据集验证效果。
2025-02-14 cs.CG
Tree Drawings with Columns
本文研究在垂直列上叠加绘制树以可视化额外数据维度的问题,提出最小化交叉数的算法,证明最严格变体可在 FPT 时间内解决,而宽松变体为 NP 难,并给出相关 FPT 及近似算法。
2023-09-04 cs.CG cs.DM
Windrose Planarity: Embedding Graphs with Direction-Constrained Edges
给定平面图$G$和每个顶点$v$的邻居在四个集合$UR(v)$、$UL(v)$、$DL(v)$和$DR(v)$中的划分,问题Windrose Planarity要求决定$G$是否允许Windrose平面绘图,即,其中(i)每个邻居$u \in UR(v)$在$v$的右上方,(ii)每个邻居$u \in UL(v)$在$v$的左上方,(iii)每个邻居$u \in DL(v)$在$v$的左下方,(iv)每个邻居$u \in DR(v)$在$v$的右下方,以及(v)边缘由相对于每个轴单调的曲线表示。通过利用顶点之间的水平和垂直关系,windrose-planar绘图允许同时可视化由图的边缘定义的两个偏序。虽然在一般情况下,这个问题是NP-难的,我们给出了一个多项式时间算法来测试是否存在一个windrose-planar绘图,尊重给定的组合嵌入。该算法是基于一个特征的平面三角剖分承认一个windrose平面图。此外,对于任何具有$n$顶点的嵌入图,其具有一个windrose-planar绘图,我们可以构造一个每条边至多有一个弯曲并且总共至多有$2n-5$弯曲的图,其位于$3n \times 3n$网格上。后一结果与直线风玫瑰平面图可能需要指数面积的事实形成对比。
2018-09-06 cs.CG
Drawing (Complete) Binary Tanglegrams: Hardness, Approximation, Fixed-Parameter Tractability
一个\emph{binary tanglegram}是一个图的一对根二叉树的叶子集是一对一的对应关系;匹配的叶子是由树间的边缘连接。对于应用,例如,在遗传学中,重要的是两棵树都没有边交叉,并且树间边具有尽可能少的交叉。众所周知,找到一个具有最小交叉数的缠结图是NP-困难的,并且这个问题是固定参数的。证明了在唯一博弈猜想下,二叉树不存在常数因子近似。我们表明,这个问题是NP-难的,即使两棵树是完全二叉树。对于这种情况下,我们给出了一个$O(n^3)$ -时间2-近似和一个新的,简单的固定参数算法。我们表明,二元树的对偶问题的最大化版本可以减少到一个版本的MaxCut的算法的Goemans和Williamson产生一个0.878近似。
2010-09-16 cs.CC cs.CG
Minimum Rectilinear Polygons for Given Angle Sequences
直线多边形是边与轴对齐的多边形。在这样一个多边形的边界上逆时针行走会产生一系列的左转弯和右转弯。左转的次数总是等于右转的次数加4。众所周知,任何这样的序列都可以通过直线多边形来实现。在本文中,我们考虑的问题,找到实现,最小化的周长或面积的多边形或面积的限界框的多边形。我们证明了这三个问题一般都是NP-困难的。这回答了Patrignani [CGTA 2001]的一个开放性问题,Patrignani证明了最小化给定平面图的正交图的限界框的面积是NP困难的。我们还表明,实现最小限界框面积的折线是NP-难的。然后我们考虑了$x$ -单调和$xy$ -单调直线多边形的特殊情况。为此,我们可以有效地优化这三个目标。
2020-06-08 cs.CG