Метрическая задача коммивояжера: различия между версиями

Перейти к навигации Перейти к поиску
Строка 56: Строка 56:




Дано: полный неориентированный граф без циклов G = (V, E, w) с весовой функцией w: E ! Q>o, удовлетворяющей неравенству треугольника.
  Дано: полный неориентированный граф без циклов G = (V, E, w) с весовой функцией <math>w: E \to \mathbb{Q}_{ \ge 0}</math>, удовлетворяющей неравенству треугольника.
 
 
Требуется: найти гамильтонов обход для G, являющийся 3/2”-аппроксимацией.
  Требуется: найти гамильтонов обход для G, являющийся 3/2”-аппроксимацией.
 
 
1: Вычислить минимальное остовное дерево T графа G.
  1: Вычислить минимальное остовное дерево T графа G.
2: Пусть U С V – множество всех вершин, имеющих нечетную степень в T. Для графа G вычислить совершенное паросочетание с минимальным весом M на U.
  2: Пусть <math>U \subseteq V \;</math> – множество всех вершин, имеющих нечетную степень в T. Для графа G вычислить совершенное паросочетание с минимальным весом M на U.
3: Вычислить эйлеров обход для T [ M (рассматриваемый как мультиграф).
  3: Вычислить эйлеров обход для <math>T \cup M \;</math> (рассматриваемый как мультиграф).
4: Выполнить сокращение путей этого эйлерова обхода до гамильтонова обхода H.
  4: Выполнить сокращение путей этого эйлерова обхода до гамильтонова обхода H.


Алгоритм 2. Алгоритм Кристофидеса
Алгоритм 2. Алгоритм Кристофидеса
Строка 69: Строка 69:




Лемма 3. Пусть U С V;#U нечетно. Пусть M – совершенное паросочетание с минимальным весом на U. Тогда w(M) < OPT/2.
Лемма 3. Пусть <math>U \subseteq V \;</math>, #U нечетно. Пусть M – совершенное паросочетание с минимальным весом на U. Тогда <math>w(M) \le OPT/2 \;</math>.


Доказательство. Пусть H – оптимальный гамильтонов обход на G. Выполняем сокращение в H, получая обход H0 на G|U следующим образом: H порождает перестановку вершин в U, представляющую собой порядок, в котором они посещаются по ходу H. Соединим вершины U в порядке, заданном перестановкой. Каждому ребру в H0 соответствует путь в H, соединяющий две вершины этого ребра. Согласно неравенству треугольника, w(H0) < w(H). Поскольку #U является четным, H0 представляет собой объединение двух паросочетаний. Вес более легкого из них не превышает w(H0)/2 < OPT/2. □
Доказательство. Пусть H – оптимальный гамильтонов обход на G. Выполняем сокращение в H, получая обход H0 на G|U следующим образом: H порождает перестановку вершин в U, представляющую собой порядок, в котором они посещаются по ходу H. Соединим вершины U в порядке, заданном перестановкой. Каждому ребру в H0 соответствует путь в H, соединяющий две вершины этого ребра. Согласно неравенству треугольника, w(H0) < w(H). Поскольку #U является четным, H0 представляет собой объединение двух паросочетаний. Вес более легкого из них не превышает w(H0)/2 < OPT/2. □
4551

правка

Навигация