证明最小周期覆盖的不可接近性

时间:2014-06-16 20:42:43

标签: algorithm graph-theory approximation np

考虑周期覆盖的问题:给定图G,我们寻找一组C周期,使得V(G)的所有顶点都在C的至少一个周期中,并且C中的周期数最小。

我的任务是表明这个问题不允许绝对近似,即,不存在算法H,使得对于问题的所有实例I,H(I)< = OPT(I)+ k,其中OPT(I)是I的最优值,k是大于或等于1的数。通常的技术是表明如果存在这个算法,我们可以在polinomial时间解决一些NP难问题。

有谁知道可以使用哪个问题?

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

假设有一个算法H,这样就有一个正整数k,这样对于每个图GH(G)<=OPT(G)+k都成立,其中OPT(G)表示覆盖G的所有节点和H的运行时所需的最小周期数在n中以多项式为界,其中n是{{1}的节点数}}

给定任何图G,创建一个图G,其由G'的{​​{1}}同构副本组成;请注意k+1中的节点数为G,其在G'中以多项式为界。可能发生以下两种情况:

  1. 如果(k+1)n包含哈密顿循环,则nG

  2. 如果OPT(G')=k+1不包含汉密尔顿主义周期,则H(G')<=OPT(G')+k=k+1+k=2k+1因此G

  3. 总的来说,OPT(G')>=2k+2>2k+1可以用来决定H(G')>2k+1H包含哈密顿循环的运行时绑定的ponlynomially;但是,由于n具有哈密顿循环的决定是G - 完全决策问题,除非G成立,否则这是不可能的。

    注意:这种方法被称为“差距创建”,因为实例的转换方式使得

    的目标值存在差距。
    1. yes-instances的最佳解决方案;
    2. yes-instances的次优解决方案和no-instances的可行解决方案。