Yavru Kedi Evlat Edinme Probleminin Karmaşıklığı


14

Bu, Kablolama Uzunluğu Minimizasyonu hakkındaki bu soruya cevap vermeye çalışırken ortaya çıktı . Ben buna "çok eşli evlilik" problemi diyecektim, ama internet, yavru kediler. Yaşasın!

Elimizdeki varsayalım tarafından kabul edilmesi gerekmektedir yavru kedi insanlar, . Her yavru kedi, ve her bir kişi için bir maliyet . Tüm yavru köpekleri benimsemenin toplam maliyetini en aza indirmek istiyoruz. Bir dizi kısıtlama da vardır: her biri yavru daha fazlasını kabul .N M > N i j c i j j u jMNM>Nijcijjuj

Kısıtlamalar olmadan sorun kolaydır; Her bir yavru kişi ile gider olan minimaldir. Kısıtlamalar ile bu sorun için etkili bir algoritma var mı yoksa NP zor mu?j c i jijcij

Yanıtlar:


5

Bu, minimum maliyet maksimum akış sorunudur.

grafiğini düşünün , burada yavru kedi seti, insan grubudur.A BG=(A∪B∪{s,t},E)AB

Let kenarlarının kapasitesi ve olmak olmak bir kenar maliyeti. Biz emin olun c : E → R +C:E→R+c:E→R+

  1. arasında bir kenar vardır ; burada ve ve , .a i ∈ A b j ∈ B C ( a i , b j ) = 1 c ( a i , b j ) = c i , jai,bjai∈Abj∈BC(ai,bj)=1c(ai,bj)=ci,j
  2. ve arasında bir kenar vardır ve , .a i ∈ A C ( s , a i ) = 1 c ( s , a i ) = 0sai∈AC(s,ai)=1c(s,ai)=0
  3. Orada arasında bir kenar ve ve , .t C ( b j , t ) = u j c ( b j , t ) = 0bj∈BtC(bj,t)=ujc(bj,t)=0

Maksimum akış , bir çözüm olduğunu biliyoruz. Minimum maliyet maksimum akışından bir minimum maliyet çözümü oluşturabilirsiniz.M


4

Bu, polinom olan minimum ağırlık mükemmel eşleştirme problemidir. Tam ikili grafik düşünün olan, , bir düğüm içeren her kedi için , oluşur düğüm kopyaları her bir kişi için , ve kenarları e ı j ∈ D arasında l i ve r j'nin her bir kopyası, c i j ağırlıkları ile .L l i i R u j r j j(L,R,E)LliiRujrjjeij∈Elirjcij

Bunu biliyoruz aksi halde tüm yavrular kişilere atanamaz.|L|≤|R|

Mükemmel eşleme tüm düğümlerle eşleşmesi gerektiğinden, kukla düğümler eklememiz gerekir ( | L | = | R | almak için ) ve bunları R'deki tüm düğümlere sıfır ağırlık kenarlarıyla bağlamamız gerekir .L|L|=|R|R


2

{x1,…,xq}qS⊆{1,…,q}|S|=q/2∑i∈Sxi=∑i∉Sxi=Kci1=xici2=−xiu1=u2=q/20

CCq

Orijinal sorunun karmaşıklığı hakkında ne söylediğinden emin değilim, ancak sık görülen "en aza indir / maksimize et biri NP-zor, diğeri P" kurulumunda kombinatoryal optimizasyon problemleri için göz önüne alındığında, bir etkin algoritma.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.