Аноним

Задача коммивояжера с несколькими внутренними точками: различия между версиями

Материал из WEGA
 
(не показано 6 промежуточных версий 1 участника)
Строка 18: Строка 18:




Из теоремы 1 следует, что с точки зрения параметризованной сложности [2, 3, 16] эти алгоритмы представляют собой ''алгоритмы с фиксированными параметрами'', принимая за параметр число внутренних точек k – и, следовательно, задача принадлежит к классу разрешимых с фиксированным параметром. (Время выполнения алгоритма с фиксированным параметром составляет O(f(k)poly(n)), где n – размер входных данных, k – параметр, а <math>f: \mathbb{N} \to \mathbb{N}</math> – произвольная вычислимая функция. Например, алгоритм с временем выполнения <math>O(5^k n) \;</math> является алгоритмом с фиксированным параметром, тогда как алгоритм с временем выполнения <math>O(n^k) \;</math> не является таковым). Заметим, что второй алгоритм дает точное решение с полиномиальным временем выполнения при k = O(log n).
Из теоремы 1 следует, что с точки зрения параметризованной сложности [2, 3, 16] эти алгоритмы представляют собой ''алгоритмы с фиксированными параметрами'', принимая за параметр число внутренних точек k – и, следовательно, задача принадлежит к классу разрешимых с фиксированным параметром. (Время выполнения алгоритма с фиксированным параметром составляет <math>O(f(k) poly(n)) \;</math>, где n – размер входных данных, k – параметр, а <math>f: \mathbb{N} \to \mathbb{N}</math> – произвольная вычислимая функция. Например, алгоритм с временем выполнения <math>O(5^k n) \;</math> является алгоритмом с фиксированным параметром, тогда как алгоритм с временем выполнения <math>O(n^k) \;</math> не является таковым). Заметим, что второй алгоритм дает точное решение с полиномиальным временем выполнения при k = O(log n).




Строка 42: Строка 42:
Пусть имеется n точек на евклидовой плоскости. Необходимо найти разбиение выпуклой оболочки этих точек на минимальное количество выпуклых областей, содержащих некоторые точки в качестве вершин.
Пусть имеется n точек на евклидовой плоскости. Необходимо найти разбиение выпуклой оболочки этих точек на минимальное количество выпуклых областей, содержащих некоторые точки в качестве вершин.


Грантсон и Левкопулос [ ] предложили алгоритм с временем выполнения O(k6k-5216kn). Позднее Спиллнер [19] улучшил эту временную сложность до O(2kk3n3).
Грантсон и Левкопулос [9] предложили алгоритм с временем выполнения <math>O(k^{6k - 5} 2^{16k} n) \;</math>. Позднее Спиллнер [19] улучшил эту временную сложность до <math>O(2^k k^3 n^3) \;</math>.




Строка 50: Строка 50:




Грантсон и Левкопулос [5] представили алгоритм с временем выполнения O(k6k-5216kn). Позднее Спиллнер [19] улучшил эту временную сложность до O(2kk3n3).
Грантсон [5] предложил алгоритм с временем выполнения <math>O(k^{6k - 5} 2^{16k} n) \;</math>. Позднее Спиллнер [19] улучшил эту временную сложность до <math>O(2^k k^3 n^3) \;</math>. ()




'''Задача построения остовного дерева без пересечений ребер'''
'''Задача построения остовного дерева без пересечений ребер'''


Пусть дан геометрический граф с n вершинами (т.е. граф на евклидовой плоскости, каждое ребро которого является отрезком прямой, соединяющим две точки). Необходимо определить, имеется ли у него остовное дерево, ребра которого не пересекаются. Дженсен и Вегингер [11] доказали, что эта задача является NP-полной. Кнауэр и Спиллнер [ ] предложили алгоритмы с временем выполнения O(175kk2n3) и O(233pklogkk2n3).
Пусть дан геометрический граф с n вершинами (т. е. граф на евклидовой плоскости, каждое ребро которого является отрезком прямой, соединяющим две точки). Необходимо определить, имеется ли у него [[остовное дерево]], ребра которого не пересекаются. Дженсен и Вегингер [11] доказали, что эта задача является NP-полной.


Кнауэр и Спиллнер [12] предложили алгоритмы с временем выполнения <math>O(175^k k^2 n^3) \;</math> и <math>O(2^{33 \sqrt{k} \; log \; k} k^2 n^3)</math>.


Метод, разработанный Кнауэром и Спиллнером [ ], можно применить и к задаче коммивояжера. Согласно их результату, наилучшая известная на данный момент временная сложность алгоритма для TSP составляет
 
Метод, разработанный Кнауэром и Спиллнером [12], можно применить и к задаче коммивояжера. Согласно их результату, наилучшая известная на данный момент временная сложность алгоритма для TSP составляет <math>2^{O(\sqrt{k} \; log \; k)} poly(n).</math>


== Открытые вопросы ==
== Открытые вопросы ==
На данный момент не найдено нижней границы временной сложности. В частности, возможно ли при наличии разумных теоретико-сложностных предположений доказать невозможность существования алгоритма решения задачи коммивояжера с временем выполнения 2O(pk)poly(n)?
На данный момент не найдено нижней границы временной сложности. В частности, возможно ли при наличии разумных теоретико-сложностных предположений доказать невозможность существования алгоритма решения задачи коммивояжера с временем выполнения <math>2^{O(\sqrt{k})} poly(n)</math>?


== См. также ==
== См. также ==
О задаче коммивояжера:
О задаче коммивояжера:


Евклидова задача коммивояжера
* [[Евклидова задача коммивояжера]]
Гамильтоновы циклы в случайных графах пересечений
* [[Гамильтоновы циклы в случайных графах пересечений]]
► Проблема реализации для эвристик задачи коммивояжера
* [[Конкурс по реализации эвристик для задачи коммивояжера]]
Метрическая задача коммивояжера
* [[Метрическая задача коммивояжера]]
 


Об алгоритмах с фиксированными параметрами:
Об алгоритмах с фиксированными параметрами:


Нахождение ближайшей подстроки
* [[Нахождение ближайшей подстроки]]
Параметризованная задача выполнимости КНФ
* [[Параметризованная задача выполнимости КНФ]]
Кернелизация вершинного покрытия
* [[Кернелизация вершинного покрытия]]
Вершинное покрытие и деревья поиска
* [[Вершинное покрытие и деревья поиска]]
 


О других вопросах:
О других вопросах:


Триангуляция с минимальным весом
* [[Триангуляция с минимальным весом]]


== Литература ==
== Литература ==
Строка 120: Строка 124:


19. Spillner, A.: Optimal convex partitions of point sets with few inner points. In: Proceedings of the 17th Canadian Conference on Computational Geometry (CCCG), 2005, pp. 34-37
19. Spillner, A.: Optimal convex partitions of point sets with few inner points. In: Proceedings of the 17th Canadian Conference on Computational Geometry (CCCG), 2005, pp. 34-37
[[Категория: Совместное определение связанных терминов]]