Algoritmos de aproximação para corte mínimo direcionado com restrições de cardinalidade


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Gostaríamos de saber se existem resultados de aproximação conhecidos para a cardinalidade com restrição de - t- cut nos gráficos direcionados. Não conseguimos encontrar nenhum resultado na literatura.st

O problema é definido da seguinte maneira:

Instância: Um gráfico direcionado , uma função de custo w : E → R + 0 , dois vértices s , t ∈ V e um número inteiro k .G=(V,E)w:E→R0+s,t∈Vk

Solução: Um - t- cut, ou seja, uma partição de V em dois conjuntos V 1 , V 2, de modo que s ∈ V 1 , t ∈ V 2 e o número de arestas que cruzam o corte são no máximo k , ie | { ( u , v ) ∈ E : u ∈ V 1 , v ∈ V 2 } | ≤ k .stVV1,V2s∈V1t∈V2k|{(u,v)∈E:u∈V1,v∈V2}|≤k

Medida (para minimizar): O custo do corte:

∑(u,v)∈E:u∈V1,v∈V2w(u,v)

Em " Problemas de cardinalidade restrita e multicritério (multi) corte ", os autores provam que esse problema é fortemente NP-Difícil, mesmo para gráficos não direcionados.

Estamos interessados ​​principalmente em algoritmos de aproximação para gráficos direcionados, mas os resultados da aproximação para o caso não direcionado também podem ser úteis.

Obrigado por qualquer insight.


Desculpe, não é uma resposta, na verdade, quero perguntar como transferir a aproximação de dois critérios para a aproximação de mono-critérios? por favor me perdoe.
— Jianhao Ma

Respostas:


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Podemos obter uma aproximação dois critérios da seguinte maneira (ou mais geralmente ( 1 + ε , 1 + 1 / ε ) aproximação de dois critérios).(2,2)(1+ε,1+1/ε)

Podemos assumir que sabemos o custo da solução ideal. Denotar que por . Seja w ′ ( u , v ) = w ( u , v )OPT Considere a solução ideal(V1,V2). Então ∑(u,v)∈E( V 1 , V 2 )w′(u,v)=∑(u,v)∈E( V 1 , V 2 )(w(u,v)

w′(u,v)=w(u,v)OPT+1k.
(V1,V2)
∑(u,v)∈E(V1,V2)w′(u,v)=∑(u,v)∈E(V1,V2)(w(u,v)OPT+1k)=1+|E(V1,V2)|k≤2.

st(V1′,V2′)Gw′2(V1′,V2′)

E(V1′,V2′)=∑(u,v)∈E(V1′,V2′)1≤k∑(u,v)∈E(V1′,V2′)w′(u,v)≤2k
∑(u,v)∈E(V1′,V2′)w(u,v)≤OPT∑(u,v)∈E(V1′,V2′)w′(u,v)≤2OPT.

Muito obrigado. Seu algoritmo é muito interessante e perspicaz. Infelizmente, parece que um algoritmo de aproximação bicritério não é suficiente para nós, pois precisamos que toda solução aproximada seja possível através da restrição de cardinalidade. Você sabe se algum resultado desse tipo é conhecido na literatura? Obrigado novamente!
— Steven

k(k+1)/2V=s,t,xsx(k+1)/2xtk+1(k+1)/2xe=2/(k+1)sxxe=1−2/(k+1)xt1(k+1)/2.
— Yury 27/03

(k+1)/2
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