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学生-项目分配问题的 3/2-近似算法

数据结构与算法 2020-09-08 v2

摘要

带讲师对学生偏好的学生-项目分配问题(SPA-S)包含三类智能体,即学生、项目和讲师,其中学生对项目有偏好,讲师对学生有偏好。在此情形下,我们寻求稳定匹配,即一种学生到项目的分配,使得不存在有偏离动机的学生与讲师。我们研究 SPA-ST,即 SPA-S 的扩展,其中学生和讲师的偏好列表不必严格有序,且可包含平局。在此情形下,稳定匹配的大小可能不同,且已知 MAX SPA-ST(在 SPA-ST 中寻找最大稳定匹配的问题)是 NP-hard 的。我们提出一种用于 MAX SPA-ST 的线性时间 3/2-近似算法,以及一个整数规划(IP)模型来最优求解 MAX SPA-ST。我们使用随机生成的数据将近似算法与 IP 模型进行实验比较。我们发现近似算法的性能轻松超越 3/2 界,在所有情况下均构造出达到最优 92% 以内的稳定匹配,且对许多实例该百分比远高于此。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.02731,
  title  = {A 3/2-approximation algorithm for the Student-Project Allocation problem},
  author = {Frances Cooper and David Manlove},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.02731},
  year   = {2020}
}

备注

12 page paper, 60 pages (including appendix), 14 figures, 11 tables, SEA 2018 Symposium on Experimental Algorithms