数据结构中的平面直线图 (PSLG)
在计算几何中,平面直线图 (简称 PSLG)(或直线平面图,或平面直线图)定义为平面图在平面上的嵌入,其边映射为直线段。Fáry 定理 (1948) 的陈述是,每个平面图都有这种嵌入。
在计算几何中,PSLG 通常被称为平面细分,并假设或断言细分是多边形的。
如果没有度为 1 的顶点,PSLG 定义了平面到多边形区域的细分,反之亦然。度为 1 的顶点的缺失简化了各种算法的描述,但这并非必需的。
PSLG 可以用于表示各种地图,例如地理信息系统中的地理地图。
PSLG 有一些特殊情况。特殊情况是三角剖分(多边形三角剖分,点集三角剖分)。点集三角剖分是最大 PSLG,因为在保持图平面性的同时,不可能向其中添加直线边。三角剖分在许多领域都有各种应用。
PSLG 可以看作是欧几里德图的一种特殊类型。此外,在涉及欧几里德图的讨论中,主要关注的是它们的度量属性,即顶点之间的距离,而对于 PSLG,主要关注的是拓扑属性。对于某些图,例如 Delaunay 三角剖分,度量属性和拓扑属性都很重要。
表示
PSLG 由三种众所周知的数据结构表示。这些数据结构是带翼边数据结构、半边数据结构和四边数据结构。带翼边数据结构是最古老的三种之一,但是操作它通常需要复杂的案例区分。其原因在于边引用不存储边方向,并且面周围边的方向不必一致。半边数据结构用于存储边的两种方向并正确地链接它们,从而简化操作和存储方案。四边数据结构用于同时存储平面细分及其对偶。它的记录只明确包含边记录,每条边四个,简化形式可用于存储 PSLG。
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