Posición convexa

disposición de un conjunto de puntos sin elementos interiores

En geometría discreta y en geometría computacional, se dice que un conjunto de puntos en el plano o en un espacio euclídeo de dimensiones superiores está en posición convexa o en posición convexa independiente si ninguno de los puntos puede representarse como una combinación convexa de los demás.[1]​ Un conjunto finito de puntos está en posición convexa si todos ellos son vértices de su envolvente convexa.[1]​ De manera más general, se dice que una familia de convexidades está en posición convexa si están separadas por pares y ninguna de ellas está contenida en la envolvente convexa de las demás.[2]

Propiedades

La suposición de una posición convexa puede facilitar la resolución de ciertos problemas computacionales. Por ejemplo, el problema del viajante, NP-duro para conjuntos arbitrarios de puntos en el plano, es trivial para puntos en posición convexa: el recorrido óptimo es la envolvente convexa.[3]​ De manera similar, la triangulación de peso mínimo de conjuntos de puntos planos es NP-duro para conjuntos de puntos arbitrarios,[4]​ pero se puede resolver en tiempo polinómico mediante programación dinámica para una serie de puntos en posición convexa.[5]

El teorema de Erdős-Szekeres garantiza que cada conjunto de puntos en posición general (excepto para tres o más de ellos en línea recta) en dos o más dimensiones tenga al menos un número logarítmico de puntos en posición convexa.[6]​ Si los puntos se eligen uniformemente al azar en un cuadrado unidad, la probabilidad de que estén en posición convexa es[7]

El problema de McMullen consiste en hallar el número máximo tal que cada conjunto de puntos en posición general en un espacio proyectivo -dimensional tenga una transformación proyectiva que genere un conjunto imagen en posición convexa. Los límites conocidos son . [8]

Referencias