We present a new fully dynamic algorithm for maintaining convex hulls under insertions and deletions while supporting geometric queries. Our approach combines the logarithmic method with a deletion-only convex hull data structure, achieving amortised update times of $O(\log n \log \log n)$ and query times of $O(\log^2 n)$. We provide a robust and non-trivial implementation that supports point-location queries, a challenging and non-decomposable class of convex hull queries. We evaluate our implementation against the state of the art, including a new naive baseline that rebuilds the convex hull whenever an update affects it. On hulls that include polynomially many data points (e.g. $Θ(n^\varepsilon)$ for some $\varepsilon$), such as the ones that often occur in practice, our method outperforms all other techniques. Update-heavy workloads strongly favour our approach, which is in line with our theoretical guarantees. Yet, our method remains competitive all the way down to when the update to query ratio is $1$ to $10$. Experiments on real-world data sets furthermore reveal that existing fully dynamic techniques suffer from significant robustness issues. In contrast, our implementation remains stable across all tested inputs.


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《工程》是中国工程院(CAE)于2015年推出的国际开放存取期刊。其目的是提供一个高水平的平台,传播和分享工程研发的前沿进展、当前主要研究成果和关键成果;报告工程科学的进展,讨论工程发展的热点、兴趣领域、挑战和前景,在工程中考虑人与环境的福祉和伦理道德,鼓励具有深远经济和社会意义的工程突破和创新,使之达到国际先进水平,成为新的生产力,从而改变世界,造福人类,创造新的未来。 期刊链接:https://www.sciencedirect.com/journal/engineering
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