Matroidal Degree-Bounded Minimum Spanning Trees
我们考虑的最小生成树(MST)的限制下,对于每个顶点v,与v相邻的树的边缘满足一个给定的家庭的约束。其中一个著名的例子是经典的度约束MST问题,其中对于每个顶点v,对度施加一个简单的上限。迭代舍入/松弛算法成为度有界网络设计问题的首选工具。这一发展的基石是辛格和刘的工作,他们为度有界的MST问题展示了如何找到一棵违反每个度约束的生成树,最多只有一个单元,并且成本最多是尊重度边界的最佳解决方案的成本。然而,当前的迭代舍入方法在处理更一般的度约束时面临几个限制。特别地,当在与顶点v相邻的边上施加若干约束时,例如当给定与v相邻的边的划分并且仅可以从划分的每个集合中选择固定数量的元素时,当前方法可能通过常数违反每个约束,而不是通过最多恒定数量的边一起违反所有约束。此外,也不清楚先前的迭代舍入方法如何可以用于其中一些边缘处于超恒定数量的约束中的度约束。我们扩展迭代舍入/放松的方法都在概念层面上,以及涉及他们的分析,以解决这些限制方面。这导致了一个有效的算法的度约束MST问题,其中对于每个顶点v,v相邻的边缘必须是独立的,在一个给定的拟阵。该算法返回一个生成树T的成本最多为OPT,使得对于每个顶点v,它足以从T中删除最多8条边,以满足v处的拟阵度约束。
2011-07-26 cs.DM cs.DS
Optimization of the directed spanning trees using the weighted matroid intersection algorithm
研究给定样本树权重等变化时更新有向最小生成树的问题,核心方法是用加权拟阵交算法,通过维护动态辅助图实现迭代更新,贡献是给出算法实现及实验分析。
2026-07-29 cs.DS math.CO
Greedy algorithms and poset matroids
我们将拟阵理论的方法推广到贪婪算法的偏序集拟阵的设置,在Barnabei,Nicoletti和Pezzoli(1998)[BNP]的意义上。我们说明了我们的结果,提供了一个推广的Kruskal算法(发现一个最小的生成子树的加权图)抽象单纯复形。
2013-06-17 cs.DS math.CO
A Formal Analysis of Algorithms for Matroids and Greedoids
本文在Isabelle/HOL中首次对拟阵与贪婪体的优化算法进行形式化分析,并推导出Kruskal、二部图最大基数匹配及Prim算法的可执行实现。
2025-06-29 cs.DS cs.LO math.OC
Sensitivity Oracles for Matroid Packing, Matroid Covering, and Matching Problems with Applications
IIT Delhi(印度理工学院德里分校)
该研究提出统一代数框架,得到支持任意f次更新的拟阵打包等问题的灵敏度预言机,解决开放问题并证明下界,应用于流、割、匹配等优化问题。
2026-09-02 cs.DS
Matroids Hitting Sets and Unsupervised Dependency Grammar Induction
Dept of Computer Science, Univ of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学计算机科学系);Systems Biology Dept, Harvard Medical School(哈佛医学院系统生物学系);Dept of Computer Science, MIT(麻省理工学院计算机科学系);Google(谷歌)
本文提出了一个新的图问题:在一个全连通图中求最小边子集,使得所得到的图包含一组指定子图的所有生成树。这种提法的动机是一个无监督的语法归纳问题,从计算语言学。我们提出了一个减少一些已知的问题和算法从图论,提供计算复杂性的结果,并描述了一个近似算法。
2017-07-15 cs.CL cs.DM cs.DS
Biobjective Optimization Problems on Matroids with Binary Costs
与大多数多目标组合优化问题一样,拟阵上的双目标优化问题一般是难解的,其相应的决策问题一般是NP-难的。在本文中,我们考虑拟阵上的双目标优化问题,其中一个目标函数被限制为二元成本系数。我们表明,在这种情况下,该问题有一个连接的有效集相对于一个自然的定义的邻域结构,因此,可以有效地解决使用邻域搜索方法。据我们所知,这是拟阵的第一个非平凡问题,其中有效集的连通性可以建立。通过数值实验验证了理论结果与双目标最小生成树问题(图形拟阵)和双目标背包问题的基数约束(均匀拟阵)。在最小生成树问题的上下文中,将所有成本为0的边着色为绿色,将所有成本为1的边着色为红色,这将导致一个等价的问题,其中我们希望在帕累托意义上同时最小化一个一般目标和红色边的数量(定义第二个目标)。
2022-03-14 cs.DS math.CO math.OC
Reconfiguration of Spanning Trees with Degree Constraint or Diameter Constraint
我们调查的复杂性,找到一个变换从一个给定的生成树在一个图中的另一个给定的生成树在同一个图通过一系列的边翻转。拟阵基的交换性质立即产生这样的变换总是存在的,如果我们没有对生成树的约束。在本文中,我们希望找到一个变换,它只通过满足某些约束的生成树。我们的重点是界定最大度或直径的生成树,我们给出了以下结果。最大次数有下界的问题在多项式时间内是可解的,而最大次数有上界的问题是PSPACE-完全的。直径有下界的问题是NP-难的,而直径有上界的问题在多项式时间内是可解的。
2022-01-12 cs.DM cs.DS
Stochastic Minimum Spanning Trees with a Single Sample
研究边权重未知分布仅凭单样本的随机最小生成树问题,证明基于采样算法在指数分布下性能保证等于最大键大小且紧致,并推广至拟阵。
2024-09-24 cs.DS
The robust recoverable spanning tree problem with interval costs is polynomially solvable
研究了具有区间边代价的鲁棒可恢复生成树问题。这一问题的复杂性至今仍未定论。它表明,该问题是多项式可解的,通过使用迭代松弛方法。一个推广的鲁棒可恢复拟阵基问题。多项式算法的鲁棒可恢复的问题提出。
2016-03-07 cs.DS
Log-Concave Polynomials II: High-Dimensional Walks and an FPRAS for Counting Bases of a Matroid
我们设计了一个FPRAS来计算由独立集预言机给出的任意拟阵的基的个数,并估计任意拟阵在$0<q<1$的区域内的随机簇模型的配分函数。因此,我们可以在一个图中随机抽样生成森林,并(近似)计算任何拟阵的可靠性多项式。我们还证明了30年前Mihail和Vazirani的猜想,即任何拟阵的基交换图至少有1的扩张。我们的一个关键观察是纯单纯复形和多仿射齐次多项式之间的密切联系。具体地说,如果$X$是一个纯单纯复形,其最大面上的权值为正,我们可以将$X$与一个多仿射齐次多项式$p_{X}$相关联,使得$X$上的局部随机游动的特征值对应于$p_{X}$的导数的Hessian的特征值。
2019-01-18 cs.DM cs.DS math.CO
Subset-Constrained Inverse Matroid Optimization
MTA-ELTE Matroid Optimization Research Group and HUN-REN–ELTE Egerváry Research Group, Department of Operations Research, Eötvös Loránd University(MTA-ELTE 拟阵优化研究组和 HUN-REN-ELTE Egerváry 研究组,运筹学系,罗兰大学);HUN-REN Alfréd Rényi Institute of Mathematics(HUN-REN 阿尔弗雷德·雷尼数学研究所);Instituto de Ciencias de la Ingeniería, Universidad de O’Higgins(奥希金斯大学工程科学学院);Department of Mathematical Engineering and Center for Mathematical Modeling (CNRS IRL2807), Universidad de Chile(智利大学数学工程系和数学建模中心(法国国家科学研究中心联合国际研究实验室第2807号))
研究子集约束逆拟阵优化问题,在\(\ell_\infty\)和\(\ell_1\)范数下对六个自然变体进行分类。\(\ell_\infty\)范数下六个变体都有多项式时间算法,\(\ell_1\)范数下部分变体有\(\mathsf{NP}\)难问题,此设置区分了两个范数。
2026-07-21 cs.DM cs.DS
Optimal Parallel Basis Finding in Graphic and Related Matroids
School of Engineering and Applied Sciences, University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院);School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University(哈佛大学工程与应用科学学院)
本文解决了图拟阵基寻找的并行复杂度长期开放问题,给出 $O(\log m)$ 轮、多项式查询的确定性算法并证明匹配下界,同时将框架推广到满足平滑电路计数性质的二元拟阵。
2025-11-06 cs.CC cs.DS
Reconfiguration of Spanning Trees with Many or Few Leaves
设$G$是一个图,$T_1,T_2$是$G$的两棵生成树.如果$T_2$中存在两条边$e \in T_1$和$f$,使得$T_2= (T_1 \setminus e) \cup f$ .由于生成树形成拟阵,人们确实可以通过一系列的边翻转将生成树转换成任何其他的,正如伊藤等人所观察到的。我们研究了确定的问题,给定两个生成树$T_1,T_2$与一个额外的属性$Π$,如果存在一个边翻转变换从$T_1$到$T_2$保持属性$Π$。首先,我们表明,确定是否存在从$T_1$到$T_2$的变换,使得序列的所有树最多有$k$(对于任何固定的$k \ge 3$)叶是PSPACE完全的。然后,我们证明,确定是否存在从$T_1$到$T_2$的变换,使得序列的所有树至少有$k$叶(其中$k$是输入的一部分)是PSPACE完全的,甚至限于分裂,二分或平面图。我们完成这一结果表明,该问题成为多项式的余图,区间图,当$k=n-2$。
2020-06-25 cs.DM cs.DS
On the Parallel Complexity of Finding a Matroid Basis
School of Engineering and Applied Sciences, University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院);School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University(哈佛大学工程与应用科学学院)
本文研究仅用独立性预言机在并行计算中寻找拟阵基的轮复杂度,提出 Õ(n^{7/15}) 轮算法突破 O(√n) 障碍,并为划分拟阵给出 Õ(n^{1/3}) 轮算法,解决了该类问题的轮复杂度。
2025-11-06 cs.DS
Matroid Base Packings: Improved Dynamic Matroid Density and Combinatorics of Tree Packings
Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所)
本文提出了一种基于贪心 matroid 基 packing 的算法,用于动态图密度和定向问题,改进了相关理论界并提供了新的解决方法。
2026-10-09 cs.DS
Fast Algorithms via Dynamic-Oracle Matroids
本文提出动态秩预言机下的拟阵并与拟阵交快速统一算法,改进多个经典图论与调度问题界,并证明拟阵交 Ω(n log n) 查询下界。
2023-04-27 cs.CC cs.DS
Pfaffian Pairs and Parities: Counting on Linear Matroid Intersection and Parity Problems
生成树是有效可数的线性拟阵基的代表性例子。二部图的完美匹配是两个矩阵的公共基的一个可数例子。推广了这两个例子,韦伯(2004)引入了普夫朗对的概念,作为一对矩阵,通过柯西-比奈公式可以计算它们的公共基。本文研究线性拟阵问题的计数,扩展了Webb的工作。首先,我们引入“Pfronan parities”作为Pfronan对的线性拟阵奇偶问题的扩展,这是一个常见的推广的线性拟阵相交问题和匹配问题。我们列举组合的例子,Pfweian对和奇偶校验。各种各样的例子表明,Pfweenan对和奇偶校验作为一个统一的框架,有效可数离散结构。基于这个框架,我们得到著名的计数定理,如基尔霍夫的矩阵树定理,Tutte的有向矩阵树定理,Pfronan矩阵树定理,和Lindström-Gessel-Viennot引理。然后,我们的研究转向算法方面。我们观察到,Harvey(2009)和Cheung-Lau-Leung(2014)的线性拟阵交和奇偶问题的最快随机算法可以对Pfronan对和奇偶进行去随机化。我们进一步提出了多项式时间算法来计算加权Pfweian对和奇偶校验的最小权重解的数量。我们的算法利用了加权拟阵交问题的Frank权重分裂引理和Iwata-Kobayashi(2017)给出的加权线性拟阵奇偶问题的代数最优性准则。
2020-05-08 cs.DS math.CO math.OC
Edge Disjoint Spanning Trees in an Undirected Graph with E=2(V-1)
给定一个连通无向图G = [V; E],其中|E| =2(|V| -1),我们给出了两个算法来检验G是否可以分解为两个边不相交的生成树,并在存在时给出了这样的分解.与以往的算法,寻找边不相交的生成树一般无向图,基于拟阵和复杂的描述,我们的算法是基于简单的图约简技术,从而易于描述和实现。此外,我们的解决方案的运行时间是渐近更快。具体来说,我们的算法是第一次实现的运行时间是一个polylog因子从线性,接近1974年的线性时间算法的罗伯特E。有向图的Tarjan我们的结果的一个直接含义是,极小刚性图,也称为拉曼图,可以在几乎线性的时间内被识别,从而回答了一个长期存在的开放问题。
2018-11-26 cs.DS
Constant-Time Algorithms for Sparsity Matroids
如果$G$包含$k|V|-\ell$边的子图$H=(V,F)$,使得对于任何非空的$F' \subseteq F$,$|F'| \leq k|V(F')| - \ell$成立,则图$G=(V,E)$被称为$(k,\ell)$-full。这里,$V(F')$表示与$F'$关联的顶点的集合。已知$(k,\ell)$-满图的边集族形成拟阵族,称为$G$的稀疏拟阵。本文给出了度有界无向图的稀疏拟阵秩的常数时间近似算法。这导致在有界度模型中用于$(k,\ell)$-充满度的恒定时间测试器(即,我们可以以高概率判定输入图是否满足性质$P$或远离$P$)。根据$k$和$\ell$的值,它可以测试图的各种属性,例如连通性,刚性以及可以打包多少生成树。在此基础上,我们还提出了一个有界度模型下的$(k,\ell)$-边连通可定向性的恒时测试器,其中无向图$G$称为$(k,\ell)$-边连通可定向的,如果存在$G$的具有顶点$r \in V$的定向$\vec{G}$,使得$\vec{G}$包含从$r$到每个顶点$v \in V$和$\ell$弧的$k$弧不相交的方向路,从每个顶点$v \in V$到$r$的不相交重路径。如果一个测试者总是接受一个满足$P$的图,那么这个测试者被称为$P$的单侧误差测试者。我们表明,$k \geq 2$和(适当的)$\ell \geq 0$,任何单侧错误测试$(k,\e…
2011-03-14 cs.DS
The Quadratic Minimum Spanning Tree Problem and its Variations
二次最小生成树问题及其变体,如二次瓶颈生成树问题、具有冲突对约束的最小生成树问题和具有冲突对约束的瓶颈生成树问题,在建模各种现实生活中的应用中是有用的。所有这些问题都是NP难的。在本文中,我们调查这些问题,以获得更多的见解的问题的结构,并确定可能的划分容易和困难的特殊情况。新的多项式可解的情况已经确定,以及NP-困难的情况下,非常简单的图。作为一个副产品,我们有一个递归公式计算的生成树的数量上的$(k,n)$ -手风琴和拟阵的特征,在一个二次目标函数的上下文中。
2016-03-14 cs.CC cs.DS math.OC
Changing Bases: Multistage Optimization for Matroids and Matchings
本文的动机是这样一个事实,即许多系统需要不断维护,而基本成本随着时间的推移而变化。挑战在于持续地保持基本优化问题的接近最优的解决方案,而不会在解决方案本身中产生太多的扰动。我们将其建模为多阶段组合优化问题,其中输入是一系列成本函数(每个时间步一个);虽然我们可以从一步到另一步改变解决方案,但每次改变都会产生额外的成本。我们研究的多阶段拟阵维护问题,我们需要保持一个基地的拟阵在每一个时间步下不断变化的成本函数和收购成本增加新元素。这个问题的在线版本推广了在线分页。例如,在一个示例中,给定一个图,我们需要在每一步维护生成树$T_t$:我们为树在时间$t$的成本支付$c_t(T_t)$,并且还为在这一步改变的边的数目支付$| T_t\setminus T_{t-1} |$。我们的主要结果是一个$O(\log m \log r)$ -近似,其中$m$是元素/边的数量和$r$是秩的拟阵。我们也给了一个$O(\log m)$近似的离线版本的问题。这些界限持有时,收购成本是不均匀的,在这种情况下,这两个结果是最好的可能,除非P=NP。我们还研究了完美匹配的版本的问题,我们必须保持一个完美的匹配在每一步下不断变化的成本函数和成本添加新元素。令人惊讶的是,硬度急剧增加:对于任何恒定的$ε>0$,即使在离线情况下,也没有$O(n^{1-ε})$ -近似多级匹配维护问题。
2014-04-14 cs.DS
On Generalizations of Network Design Problems with Degree Bounds
迭代舍入和松弛可以说是处理无约束和有约束网络设计问题的首选方法。在本文中,我们扩展的迭代松弛法的范围在两个方向:(1)通过处理更复杂的程度约束的最小生成树问题(即,层流交叉生成树),及(2)通过将“度界”在其他组合优化问题,如拟阵相交和格多面体。我们给出了新的或改进的近似算法,硬度结果,和完整性的差距,这些问题。
2010-06-04 cs.DS
Tight Approximation Results for Matroid Optimization with a Linear Constraint
MIT(麻省理工学院);Technion(以色列理工学院)
本文研究带线性约束的拟阵优化问题(P-MOL),提出统一EPTAS算法,以(1±ε)近似比解决所有非平凡变体,并证明拟阵交覆盖变体不存在EPTAS,揭示覆盖与预算约束的定性差异。
2026-09-25 cs.DS
k-Trails: Recognition, Complexity, and Approximations
度约束生成层次结构的概念,也称为k-路径,最近被引入到网络路由问题的背景下。它们描述的图是度至多为k的连通图的同态像。第一个结果突出了几个有趣的优势,k-trails相比,以前的路由方法。然而,到目前为止,关于k-轨迹的计算方面知之甚少。在这项工作中,我们的目标是填补这一空白,提出如何k-轨迹可以使用算法拟阵理论的技术进行分析。利用这种联系,我们解决了几个悬而未决的问题,k-轨迹。特别是,我们可以有效地识别一个图是否是一个k-线索。此外,我们证明了判定一个图是否包含k-踪迹是NP-完全的;然而,每个包含k-踪迹的图都是(k+1)-踪迹。此外,进一步利用拟阵的连接,我们考虑的问题,找到一个最小的重量k-trail包含在一个图G。我们证明了,即使在允许负权重的情况下,也可以有效地找到包含在G中的(2k-1)-trail,其权重不超过包含在G中的最便宜的k-trail。上述结果解决了莫尔纳、纽曼和塞博提出的几个悬而未决的问题。
2015-12-06 cs.DM cs.DS
Fast Approximation Algorithms for Bounded Degree and Crossing Spanning Tree Problems
我们开发快速近似算法的最小成本版本的有界度MST问题(BD-MST)和其推广的交叉生成树问题(Crossing-ST)。我们解决了潜在的LP内的$(1+ε)$近似因子在近线性时间通过乘法权重更新(MWU)技术。特别地,这产生了一种近线性时间算法,该算法输出估计$B$,使得$B \le B^* \le \lceil (1+ε)B \rceil +1$,其中$B^*$是给定图的生成树的最小度。为了圆的分数的解决方案,在我们的主要技术贡献,我们描述了一个快速的近线性时间实现交换舍入的生成树多面体的图。分数解也可以用来稀疏化输入图,这反过来又可以用来加速现有的组合算法。总之,这些想法导致显着更快的近似算法比以前已知的两个问题的兴趣。此外,一个快速算法交换舍入的图形拟阵是一个通用的工具,有其他的应用,包括TSP和次模函数最大化。
2021-05-17 cs.DS
Stochastic Function Certification with Correlations
UT Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);CMU(卡内基梅隆大学);Georgia Tech(佐治亚理工学院)
研究随机布尔函数认证问题,针对相关分布和多种布尔函数类给出近似算法,针对matroid的spanning set问题提供非适应性O(logn)近似算法及统一matroid的改进近似算法。
2026-04-03 cs.DS
Approximating maximum-size properly colored forests
该研究提出最大规模正常着色森林与树两类优化问题,针对不同图类和颜色数给出多项式时间近似算法及不可近似性结果,证明正常着色树近似难度更高,为边着色图优化问题提供了新的算法思路。
2024-02-01 cs.DM cs.DS math.CO
Approximating Min-Cost Chain-Constrained Spanning Trees: A Reduction from Weighted to Unweighted Problems
研究了{ \em最小代价链约束生成树}(简称\mcst)问题:在一个嵌套的节点集族上,在满足度约束的图中寻找最小代价生成树.我们设计的{ \em first} polytime算法,找到一个生成树,(i)违反度约束的最多一个常数因子{ \em和}(ii)其成本是在一个常数因子的最佳。以前,只有一种用于{ \em unweighted} \cst的算法是已知的\cite{olver},其满足(i)但不产生任何成本界限。这也产生了第一个结果,获得了一个$O(1)$ -因子{ \em两者}的成本近似和违反度约束的任何生成树问题与一般的度边界上的节点集,其中一个边缘参与一个超常数数量的度约束。我们的算法的一个显着的特点是,我们{ \em减少} \mcst的不加权\cst(然后利用\cite{olver})通过一个新的应用程序{ \em拉格朗日对偶}简化的{ \em成本结构}的基本问题,并获得分解成某些统一的成本子问题。我们表明,这种拉格朗日松弛为基础的想法实际上是更普遍适用的,对于任何成本最小化问题与包装侧约束,产生一个减少加权的未加权的问题。我们认为,这一削减是独立的利益。作为我们的技术的另一个应用,我们考虑{ \em $k$ -预算拟阵基}问题,其中我们建立在\cite{BansalN16}的最近舍入算法上,以获得改进的$n^{O(k^{1.5}/ε)}$时间算法,该算法返回完全满足(…
2016-05-10 cs.DS
Online Disjoint Spanning Trees and Polymatroid Bases
针对在线到达的边,研究多拟阵基打包问题,提出基于多拟阵商的随机算法,实现多对数竞争比,并推广至在线不相交生成树等场景。
2025-03-25 cs.DS
Finding Spanning Trees with Perfect Matchings
该研究探讨含完美匹配的最小权重生成树问题的可处理性,给出特定图与边权条件下的贪心算法,证明多类场景下该问题及强平衡生成树判定问题为NP难。
2024-07-11 cs.DS math.CO
Set Selection with Uncertain Weights: Non-Adaptive Queries and Thresholds
研究权重不确定的集合选择问题,提出基于阈值的最小费用容许查询方法,证明了计算阈值与查询问题的等价性,并在多种图论环境下给出了高效算法或NP困难性结果。
2024-04-26 cs.DS
A Strongly Polynomial-Time Algorithm for Weighted General Factors with Three Feasible Degrees
针对一类无法归约为加权匹配的实边权加权广义因子问题,提出了首个强多项式时间算法,填补了该类问题的强多项式算法研究空白。
2024-05-22 cs.CC cs.DM cs.DS
Arborescences and Shortest Path Trees when Colors Matter
研究颜色约束的树形图和最短路径树问题,发现加权有向图上计算颜色约束最短路径树在正权重环条件下可多项式求解,并给出高效算法,推广至最小权重情形。
2024-07-23 cs.CC cs.DM cs.DS
Combinatorial Optimization using Comparison Oracles
Google Research(谷歌研究);Bocconi University(博科尼大学);New York University(纽约大学);University of Michigan(密歇根大学);Duke University(杜克大学);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
本文提出利用比较 oracle 的组合优化方法,建立了查询复杂性界并设计了高效算法框架,解决了多项经典优化问题。
2026-02-20 cs.DS
Preprocessing under uncertainty
在这项工作中,我们研究的预处理易处理的问题时,部分输入是未知的或不确定的。这是自然发生的,例如,某些机器的负载或某些道路的拥堵事先并不知道得足够远,或者如果我们必须定期解决在很大程度上类似的情况下的问题,例如,每天的机场调度与少数包机航班。与鲁棒优化不同,鲁棒优化也研究这样的设置,我们的目标不在于计算对每个实例化(近似)都好的解决方案。相反,我们寻求预处理输入的已知部分,以便在已知缺失数据后加快找到最佳解决方案。我们提出了有效的算法,给定一个部分不确定输入的实例,生成一个实例的大小多项式的不确定数据的量,这是相当于每个实例的未知部分。具体地说,我们得到这样的算法的最小生成树,最小权拟阵基,最大基数二分最大化,其中分别的重量的边缘,重量的元素,和顶点的可用性是未知的部分输入。此外,我们表明,有听话的问题,如小连通顶点覆盖,其中一个不能希望得到类似的结果。
2015-10-19 cs.DS
Stochastic Vertex Cover with Few Queries
本文研究了随机环境下的最小顶点覆盖问题。设$G$是一个任意给定的图,$p \in (0, 1]$是问题的一个参数,$G_p$是一个随机子图,它以概率$p$独立地包含$G$的每条边.我们不知道$G_p$的实现,但可以通过查询它来了解$G_p$中是否存在边$e$,目标是通过非自适应地查询$G$的几条边来找到$G_p$的近似最小顶点覆盖(MVC).这种随机设置已被广泛研究的各种问题,如最小生成树,拟阵,最短路径和匹配。然而,据我们所知,在我们的工作之前,MVC没有任何重要的界限。在这项工作中,我们提出了一个:* $(2+ε)$ -近似一般图查询$O(\frac{1}{ε^3 p})$边缘每个顶点,和一个 * $1.367$ -近似二分图查询$poly(1/p)$边缘每个顶点。此外,我们表明,在三倍指数依赖于$p^{-1}$的查询次数的费用,近似比可以提高到$(1+ε)$的二分图。我们的技术也导致改进的二分随机匹配的界限。在$1/p$逐顶点查询中,我们得到了一个近似线性的$0.731$ -近似。这是打破$poly(1/p)$查询机制中普遍存在的$(2/3 \sim 0.66)$近似障碍的第一个结果,改进了[Behnezhad等人; SODA'19]和[Assadi和Bernstein; SOSA'19]的算法。
2021-12-10 cs.DS