The worst visibility walk in a random Delaunay triangulation is $O(\sqrt{n})$ - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique
Rapport (Rapport De Recherche) Année : 2015

The worst visibility walk in a random Delaunay triangulation is $O(\sqrt{n})$

La pire marche par visibilité dans une triangulation de Delaunay de points aléatoires est en $O(\sqrt{n})$

Ross Hemsley
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 772922
  • IdRef : 184707196

Résumé

We show that the memoryless routing algorithms Greedy Walk, Compass Walk, and all variants of visibility walk based on orientation predicates are asymptotically optimal in the average case on the Delaunay triangulation. More specifically, we consider the Delaunay triangulation of an unbounded Poisson point process of unit rate and demonstrate that the worst-case path between any two vertices inside a domain of area $n$ has a number of steps that is not asymptotically more than the shortest path which exists between those two vertices with probability converging to one (as long as the vertices are sufficiently far apart.) As a corollary, it follows that the worst-case path has $O(\sqrt{n}\,)$ steps in the limiting case, under the same conditions. Our results have applications in routing in mobile networks and also settle a long-standing conjecture in point location using walking algorithms. Our proofs use techniques from percolation theory and stochastic geometry.
Nous montrons que les algorithmes de routage sans mémoire de marche gloutonne, de marche au compas et toutes les variantes de marche par visibilité sont asymptotiquement optimale en moyenne pour la triangulation de Delaunay. Plus précisément, nous considérons la triangulation de Delaunay d'un processus de Poisson non borné d'intensité un et démontrons que le rapport entre les nombre d'étapes du pire et du meilleur chemin entre deux sommets suffisamment loin dans un domaine d'aire $n$ est borné par une constante avec une probabilité convergeant vers 1. On en déduit comme corollaire que le pire chemin a au plus $O(\sqrt{n}\,)$ étapes. Ce résultat a des applications au routage dans les réseaux mobiles et réponds à une conjecture sur les algorithmes de localisation par marche dans les triangulations. Nos démonstrations utilisent des résultats de percolation et de géométrie stochastique.
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Dates et versions

hal-01216212 , version 1 (15-10-2015)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01216212 , version 1

Citer

Olivier Devillers, Ross Hemsley. The worst visibility walk in a random Delaunay triangulation is $O(\sqrt{n})$. [Research Report] RR-8792, INRIA. 2015, pp.25. ⟨hal-01216212⟩
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