Peanova křivka

Možná hledáte: Peanovy křivky.
První tři iterace Peanovy křivky.

Peanova křivka je křivka vyplňující dvourozměný prostor. Objevil a popsal ji italský matematik Giuseppe Peano (1858–1932) v roce 1890, inspirován prací Georga Cantora.

Konstrukce

  • první iterace má tvar lomené úsečky; lomené dvakrát na jednu stranu a dvakrát na stranu k ní opačnou
  • každá další iterace rozděluje předchozí na 3×3 segmenty, do nichž je vložen základní tvar, transformovaný (t.j. otočený nebo osově převrácený) podle daného vzoru
  • je možné zkonstruovat i varianty Peanovy křivky[1]
  • Peanovu křivku lze zkonstruovat rekurzivně s použitím následující „gramatiky“:
    • Nechť P, Q, R, S jsou první iterace Peanovy křivky v těchto směrech:
      • P: ↑ → ↓ →
      • Q: ↑ ← ↓ ←
      • R: ↓ ← ↑ ←
      • S: ↓ → ↑ →
    • V následujících iterací přecházejí:
      • P → ( P S P Q R Q P S P ) {\displaystyle {\begin{pmatrix}P&S&P\\Q&R&Q\\P&S&P\end{pmatrix}}}
      • Q → ( Q R Q P S P Q R Q ) {\displaystyle {\begin{pmatrix}Q&R&Q\\P&S&P\\Q&R&Q\end{pmatrix}}}
      • R → ( R Q R S P S R Q R ) {\displaystyle {\begin{pmatrix}R&Q&R\\S&P&S\\R&Q&R\end{pmatrix}}}
      • S → ( S P S R Q R S P S ) {\displaystyle {\begin{pmatrix}S&P&S\\R&Q&R\\S&P&S\end{pmatrix}}}
    • Koncové body jsou poté spojeny

Vlastnosti

  • podobně jako např. dračí křivka nevyplňuje prostor neomezeně, ale daný první iterací
  • je soběpodobná, invariantní vůči měřítku
  • v klasické verzi je bodově symetrická podle svého středu
  • s každou iterací roste počet nových podsegmentů devítinásobně (3×3)

Odkazy

Reference

  1. Space-Filling Curves: An Introduction with Applications in Scientific Computing, Michael Bader

Literatura

  • Gugenheimer, Heinrich Walter (1963), Differential Geometry, Courier Dover Publications, p. 3, ISBN 978-0-486-15720-7.

Související články

Externí odkazy

  • Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu Peanova křivka na Wikimedia Commons
  • http://dx.doi.org/10.1007%2FBF01199438