
【計】 constructive placement algorithm
build; construct; fabric; fibre; make; structure; formation; conformation
【計】 constructing
【醫】 tcxture
overall arrangement; composition; distribution; layout; position
【經】 lay out
algorithm; arithmetic
【計】 ALG; algorithm; D-algorithm; Roth's D-algorithm
【化】 algorithm
【經】 algorithm
在漢英雙解視角下,“構造性布局算法”(Constructive Layout Algorithm)指一類通過逐步添加和定位元素來生成幾何排布的計算機算法。其核心在于“構造性”(Constructive)——通過疊代或規則驅動的步驟直接構建布局,而非依賴全局優化或隨機搜索。以下從專業角度分層解析:
構造性 (Constructive)
指通過分步構建(step-by-step construction)生成解的方法。例如:
"構造性算法從空解開始,按特定規則逐步添加組件,直至形成完整布局。"
(Foley et al., Computer Graphics: Principles and Practice, Chapter 9
布局算法 (Layout Algorithm)
解決空間分配問題(spatial arrangement)的計算方法,常見于:
增量構建(Incremental Construction)
按優先級順序(如連接度、尺寸)依次放置元素,代表方法:
規則驅動(Rule-Based Heuristics)
基于約束條件(如對齊、間距)生成結構,例如:
"在FPGA布局中,構造性算法通過布線代價函數指導邏輯單元的放置。"
(De Micheli, Synthesis and Optimization of Digital Circuits, Section 6.3
特性 | 構造性布局算法 | 疊代優化算法(如進化算法) |
---|---|---|
求解過程 | 确定性步驟構建 | 隨機搜索與疊代改進 |
計算效率 | 通常更高($O(n log n)$常見) | 較高時間複雜度 |
解的質量 | 局部最優,可能依賴初始條件 | 全局最優概率高 |
典型應用 | 實時渲染、大規模網絡布局 | 高精度電路優化 |
Foley, J. D., et al. (1990). Computer Graphics: Principles and Practice. Addison-Wesley. (第9章詳述力導向構造算法)
Battista, G. D., et al. (1999). Graph Drawing: Algorithms for the Visualization of Graphs. Prentice Hall. (分層構造方法)
孫家廣, 等. 《計算機圖形學》. 清華大學出版社. (第7章解析布局算法實現)
構造性算法用于初始布局生成,最小化布線交叉(crossing minimization)。
D3.js庫中的力導向布局采用構造性疊代更新節點位置。
GIS系統中基于約束的構造算法生成無重疊标籤布局。
注:部分文獻因版權限制未提供鍊接,可通過ISBN或學術數據庫檢索原文。
“構造性布局算法”是一個計算機領域術語,結合“構造性”和“布局”兩個概念,其含義解釋如下:
構造性(Constructive)
指通過逐步構建的方式生成解決方案,而非通過疊代優化或隨機調整。這種算法特點是一步到位地确定布局結構。
布局(Layout)
源于漢語中對事物全局規劃的概念,既包含下棋時的布子策略(如唐代王建詩中的宮棋布局),也延伸為建築、電路設計等領域的空間排布規劃。
核心應用場景
主要用于計算機輔助設計(CAD)、芯片電路排布、網頁元素定位等需要系統化空間規劃的領域。例如在集成電路設計中,該算法可自動确定晶體管的位置和連線路徑。
特點對比
| 構造性布局算法 | 其他布局算法(如優化型) |
|----------------|------------------------|
| 一次性生成方案 | 需多次疊代調整 |
| 效率較高 | 耗時較長 |
| 適合簡單結構 | 適合複雜場景優化 |
該術語的英文對應為“constructive placement algorithm”,其核心思想體現了計算機科學與傳統規劃思維的結合。
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