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1. Vorlesung, DienstagTue Apr 09, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Überblick, Anwendungen
  • Punkte, Strecken, Geraden, Ebenen, Halbebenen, Koordinaten
  • Polygone, Streckenzüge. einfache Polygone (bzw. Polygonränder), polygonale Gebiete
  • konvexe Mengen
  • konvexe Hülle einer Punktmenge, O(n3) Zeit
  • Orientierungstest mittels Determinanten

2. Vorlesung, DonnerstagThu Apr 11, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Orientierungstest mittels Determinanten, orientierter Flächeninhalt
  • Jarvis March: O(nh), und Graham Scan: O(n)+Sortieren
  • Robustheit
  • der optimale ausgabeabhängige Algorithmus von Timothy Chan (1996), O(n log h).
    Annahme: Die Anzahl h der Ecken auf der konvexen Hülle ist bekannt.

3. Vorlesung, Dienstag (teilweise als Übung)Tue Apr 16, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Streckenschnitt in O(n+k log k) Zeit und O(n) Speicher.
  • Überstreichen der Ebene durch eine Fegegerade

4. Vorlesung, DonnerstagThu Apr 18, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Das dichteste Punktpaar, Berechnung durch Überstreichen.
  • Die doppelt-verkettete Kantenliste (doubly-connected edge list, DCEL) zur Darstellung ebener Unterteilungen.

5. Vorlesung, DienstagTue Apr 23, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Trapezzerlegung und Triangulierung eines einfachen Polygons oder einer ebenen Zerlegung
  • Triangulierung einer Punktmenge
  • Existenz und kombinatorische Eigenschaften
  • Dualgraph, Baumstruktur
  • Triangulierung einer Punktmenge als Nebenprodukt beim Graham-Scan
  • Konstruktion der Trapezzerlegung durch Überstreichen
  • Simulation von allgemeiner Lage durch symbolisches Perturbieren

6. Vorlesung, DonnerstagThu Apr 25, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Konstruktion einer Triangulierung aus einer Trapezzerlegung
  • Ohren einer Triangulierung
  • Bewachen einer Bildergalerie
  • kürzester Weg in einem einfachen Polygon, Trichteralgorithmus

7. Vorlesung, DienstagTue Apr 30, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Orthogonale Bereichsabfragen
  • Bereichsbäume (range trees)
  • Fraktionales Kaskadieren

8. Vorlesung, DonnerstagThu May 02, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Systematische Elimination von gleichen Werten durch lexikographische Ordnung
  • kd-Bäume
  • Nachtrag zur zweiten Vorlesung: der optimale ausgabeabhängige Algorithmus von Timothy Chan (1996), O(n log h), wenn die Anzahl h der Ecken auf der konvexen Hülle nicht bekannt ist.

9. Vorlesung, DienstagTue May 07, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Teile und Herrsche: dichtestes Punktpaar in der Ebene
  • Teile und Herrsche in hohen Dimensionen
  • dichtestes Punktpaar alle nahen Punktpaare bei beschränkter Dichte (Bentley und Shamos, 1978) Ausarbeitung der Analyse auf englisch

10. Vorlesung, DonnerstagThu May 09, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

11. Vorlesung, DienstagTue May 14, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Fertigung mit Gussformen
  • Schnitt von Halbebenen und Schnitt von konvexen Regionen
  • Lineare Optimierung in niedrigen Dimensionen durch iteratives Einfügen in zufälliger Reihenfolge

12. Vorlesung, DonnerstagThu May 16, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Lineare Optimierung in niedrigen Dimensionen durch iteratives Einfügen in zufälliger Reihenfolge (Fortsetzung)
    • Rückwärtsanalyse
    • Test auf Unbeschränktheit

13. Vorlesung, DienstagTue May 21, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Kleinster einschließender Kreis
  • Prune and Search
    • Schnitt zweier konvexer Polygone
    • Lineare Optimierung in niedrigen Dimensionen (deterministisch)

14. Vorlesung, DonnerstagThu May 23, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Voronoidiagramme, Definition und Eigenschaften
  • Konstruktion in der Ebene mit Überstreichen (nach dem Algorithmus von Steven Fortune, 1987)

15. Vorlesung, DienstagTue May 28, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Punktlokalisierung in einer ebenen Unterteilung
  • Trapezzerlegung mit randomisiserter inkrementeller Konstruktion

16. Vorlesung, DienstagTue Jun 04, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Nachtrag: Analyse zur Konstruktion der Trapezzerlegung
  • Voronoi-Diagramme als untere Einhüllende der Abstandsfunktionen
  • Transformation der Abstandsfunktionen
  • Dualität von Punkten und Geraden in der Ebene, und von Punkten und Ebenen im Raum
  • Untere konvexe Hülle
  • Umkreistest

17. Vorlesung, DonnerstagThu Jun 06, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Triangulierungen zur Interpolation verstreuter Daten
  • Die Delaunay-Triangulierung
  • lokale Delaunay-Bedingung
  • Berechnung durch Kantenkippen
  • Maximierung des kleinsten Winkels bei der Delaunay-Triangulierung

18. Vorlesung, DienstagTue Jun 11, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Dreidimensionale konvexe Hülle durch zufällige Einfügereihenfolge (randomisierte inkrementelle Konstruktion, RIC)
    Ausarbeitung der Analyse (pdf)

19. Vorlesung, DonnerstagThu Jun 13, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Punktlokalisierung in der Ebene mit der Kirkpatrick-Hierarchie
  • Die Dobkin-Kirkpatrick-Hierarchie für ebene Polygonanfragen und dreidimensionale Polytopanfragen.

20. Vorlesung, DienstagTue Jun 18, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Bewegungsplanung für Roboter
  • Minkowskisumme

21. Vorlesung, DonnerstagThu Jun 20, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Trapezzerlegung eines einfachen Polygons in O(n log*n) erwarteter Zeit (Seidel 1991), Ausarbeitung
  • Größtes enthaltenes Viereck in einem konvexen Polygon, kleinstes umgeschriebenes Parallelogramm (siehe Artikel zu diesem Thema)

22. Vorlesung, DienstagTue Jun 25, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Fortsetzung Bewegungsplanung und Minkowskisumme
  • Intervallbäume

23. Vorlesung, DonnerstagThu Jun 27, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Segmentbäume
  • Fensteranfragen für achsenparallele / beliebig orientierte Strecken

24. Vorlesung, DienstagTue Jul 02, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Geometrische Optimierungsprobleme
  • Ansatz von Timothy Chan (1999) mit Hilfe einer Methode für das Entscheidungsproblem und rekursiver Zerlegung
  • Entscheidungsproblem für dichtestes Punktpaar mit Hashing
  • Überblick über den randomizierten Linearzeitalgorithmus von Michael Rabin (1976)
  • Das kleinste Quadrat um k Punkte

25. Vorlesung, DonnerstagThu Jul 04, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

26. Vorlesung, DienstagTue Jul 09, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

27. Vorlesung, DonnerstagThu Jul 11, 2019 02:15 PM -  | 03:45 PM

  • Quadbäume und Gittererzeugung
  • Diskrepanz von Punktmengen bezüglich einer Menge von Bereichen
  • Konstruktion von Geradenarrangements