วิธีพื้นฐานคือ matroids และ greedoids ในการออกแบบอัลกอริทึม?


23

ในขั้นต้นmatroidsถูกนำไปพูดคุยความคิดของการเป็นอิสระเชิงเส้นของชุดของส่วนย่อยที่บางชุดพื้นดินฉันปัญหาบางอย่างที่มีโครงสร้างนี้อนุญาตให้อัลกอริทึมโลภค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุด แนวคิดของgreedoidsต่อมาได้รับการแนะนำให้รู้จักกับโครงสร้างทั่วไปนี้เพื่อจับปัญหามากขึ้นที่ช่วยให้การแก้ปัญหาที่ดีที่สุดที่จะพบได้โดยวิธีการโลภEผม

โครงสร้างเหล่านี้เกิดขึ้นบ่อยเพียงใดในการออกแบบอัลกอริทึม

นอกจากนี้บ่อยครั้งที่อัลกอริทึมโลภมักจะไม่สามารถจับภาพสิ่งที่จำเป็นในการค้นหาคำตอบที่ดีที่สุด แต่อาจยังพบวิธีแก้ปัญหาที่ดีโดยประมาณ (ตัวอย่างเช่นการบรรจุในถังขยะ) ระบุว่ามีวิธีวัดว่า "ปิด" ปัญหาคือ greedoid หรือ matroid หรือไม่?

คำตอบ:


18

เป็นการยากที่จะตอบคำถาม "บ่อย" แต่เช่นเดียวกับ "โครงสร้างพื้นฐาน" ผลประโยชน์มาจากการตระหนักว่าปัญหาพื้นฐานที่เราพยายามแก้ไขมีโครงสร้างของ matroid (หรือ greedoid) มันไม่ใช่แค่ปัญหา matroid ปัญหาการแยก matroid มีรูปแบบเฉพาะ (การจับคู่สองฝ่าย)

นิคฮาร์วีย์ทำวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขาเมื่อไม่นานมานี้เกี่ยวกับอัลกอริธึมสำหรับปัญหา matroid และดูที่การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของ submodular (ซึ่งสรุปปัญหา matroid) การอ่านบทนำและพื้นหลังของวิทยานิพนธ์อาจเป็นประโยชน์


4
ฉันแค่ต้องการเพิ่มบันทึกเกี่ยวกับ "ความใกล้ชิด" หากอัลกอริทึมโลภให้การประมาณ k ปัญหาอาจถูกจัดโครงสร้างเป็น k-matroid
Nicholas Mancuso

+1 คำตอบที่ดี ฉันสงสัยว่าทำไมวิทยานิพนธ์กล่าวว่าฟังก์ชัน submodular เป็นลักษณะทั่วไปหรือนามธรรมของ matroid? การเชื่อมต่อเดียวที่ฉันสามารถหาได้ระหว่างสองอันนี้คืออันดับของ submatroid บนเซตย่อยเป็นฟังก์ชั่น submodular
ทิม

2
มีการเชื่อมต่อทางเรขาคณิตที่สวยงามมาก เพื่อให้เข้าใจดีกว่านี้คุณควรตรวจสอบen.wikipedia.org/wiki/Polymatroid ถ้า polytope ที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชัน submodular มีคุณสมบัติเฉพาะคุณก็จะได้ matroid ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้จากหนังสือของ Satoru Fujishige: kurims.kyoto-u.ac.jp/~fujishig/Book1a.html
Suresh

4
ดังที่ระบุใน CLRS (หน้า 437 ของรุ่นที่ 3) ทฤษฎี matroid ไม่ครอบคลุมปัญหาการเลือกกิจกรรมและปัญหาการเข้ารหัส Huffman ทฤษฎี greedoid ครอบคลุมหรือไม่
hengxin
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.