Abstract
本篇論文主題在探討有限視角之警衛問題。傳統的畫廊警衛問題之種種討論方向中,對於警衛的視野範圍及視線距離兩種限制條件,迄今尚未為人所研究。吾人發現雖然傳統的畫廊警衛問題賦予警衛360度全視角之視野,若依各種已發展的配置法則來置放警衛時,全視角警衛並未完全利用被賦予之360度視野。這項事實的發現導致這篇論文的研究動機:〝即使在最壞的情況下,對一個直交多邊形畫廊而言,是否必需要的有限視角警衛不會比全視角警衛來得多﹖〞,當處於某些限制條件之下,我們的研究報告對這個問題的回答是肯定的。畫廊警衛問題定義如下:任給壹屬於某種Polygon Class 之多邊形P .若P 有n 個端點,求對應此種PolygonClass 之g (n ),使得g (n )個警衛一定足夠但有時必要以涵蓋整個多邊形P。而對於每個不同限制條件下之畫廊警衛問題所對應的g (n ),則稱之為畫廊警衛定理。這篇研究討論了三個不同條件限制下的固定視角警衛之配置問題:(1).在正交多邊形畫廊中,配置90度端點警衛。(2).在單調正交多邊形畫廊中,配置90度邊線警衛。(3).在正交多邊形畫廊中,配置90度內部警衛。我們發展了三個演算法則來解決這三個問題,第二個問題可在0(n )計算時間內解掉,第一個問題及第三個問題之解則可在0(nloglogn)計算時間內求得。我們同時也証明了對應這三個問題之畫廊警衛定理,尤其是在第二及第三個問題之條件限制下。我們求出所需要警衛數目的上限與傳統警衛數目的上限完全相同。