TSP:最差案例比率增长

时间:2015-08-19 18:08:52

标签: algorithm time-complexity nearest-neighbor greedy traveling-salesman

作为高中毕业论文的一部分,我正在描述旅行商问题的启发式。 我正在阅读this案例研究(第8页),但我无法理解这些句子的含义:

  

所描述的NN的运行时间是Θ(N ^ 2   )。 [...]   特别是,我们保证NN(I)/ OPT(I)≤(0.5)(log_ {2} N + 1)。

这部分对我来说很清楚。但那时:

  

没有实质性的   然而,更好的保证是可能的,因为有比例的情况   增长为Θ(logN)。

有什么实例

的含义是什么?

贪婪算法也是如此:

  

......但最糟糕的是   已知贪婪的例子只会使比率增长为(logN)/(3 log log N)。

那么这些陈述的含义是什么?它是否与非欧几里德实例有关(我不这么认为,因为你只需要通读距离矩阵的列来解决它)?或者只是例如与起始节点距离相同的多个节点,需要算法拆分解决方案树或类似的东西?

修改 感谢@templatetypedef(您的答案仍将被接受为正确),这一切都是有道理的。但是,我想问一下是否有人知道这些特定图形的任何示例(甚至只是链接)(我与哪种算法无关)。我不认为它太偏离主题,它宁愿添加对该主题有用的东西。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

并排看看这两个陈述:

  

特别是,我们保证NN(I)/ OPT(I)≤(0.5)(log_ {2} N + 1)。

     

然而,没有更好的保证是可能的,因为有些情况下比率会增长为Θ(logN)。

第一个声明说,算法NN,在最坏的情况下,会产生一个(大致)在真正答案的1/2 lg N范围内的答案(要看到这一点,只需将双方乘以OPT(I))。这真是个好消息!那么,自然的后续问题是实际界限是否比这更严格。例如,该结果不排除我们可能还有NN(I)/ OPT(I)≤loglog N或NN(I)/ OPT(I)≤2的可能性。这些是更严格的界限。

这就是第二个语句的来源。这个陈述说有TSP的已知实例(即,具有权重的特定图),其中NN(I)/ OPT(I)的比率是Θ(log n) (即,该比率与图中节点数的对数成比例)。因为我们已经知道这样的输入,所以NN(I)/ OPT(I)没有可能通过log log n或2之类的东西从上面限制,因为那些边界太紧了。

然而,隔离的第二个声明并不是很有用。我们知道有些输入会导致算法产生一些因日志因素而产生的东西,但是仍有可能存在导致它被更多关闭的输入;用指数因子说?在第一个声明中,我们知道这不可能发生,因为我们知道我们永远不会超过对数因子。

通过两个步骤来考虑这些语句:第一个语句给出上限,表示近似值有多差 - 它最好不会超过1/2 lg N + 1最优因子。在第二个语句中给出了一个下界,表示近似值有多差 - 有些特定情况下算法不能比最佳答案的Θ(log N)近似值更好。< / p>

(注意这里的Θ(log n)与运行时无关 - 它只是一种说“对数的东西”。)

继续前进,留意上限和下限。这两个人集体告诉你比任何人单独做的更多。

祝你好运!