中文

稀疏权重背包问题的提升覆盖不等式计算问题

最优化与控制 2025-08-19 v2

摘要

割平面经常用于求解整数规划问题。常见策略是从整数规划的构建模块或子结构中推导割平面。在本文中,我们聚焦于来自单行松弛的背包约束。来自背包约束的最流行的类别包括提升的最小覆盖不等式。虽然这些不等式的分离问题是 NP-hard 的,但通常会以启发式方式进行分离,从而未能充分发挥其潜力。然而,对于许多基准实例而言,许多背包约束仅具有少量不同的系数。这就引出了稀疏背包概念,即不同系数的数量是一个小常数,独立于变量的数量。对于此类背包,观察到只有多项式数量的结构等效的最小覆盖类。这为使用提升最小覆盖不等式提供了专门技术。在本文中,我们将讨论两种此类技术,这些技术基于专门的排序方法。一方面,我们提出了分离等价类不等式而非单个不等式的新分离例程。另一方面,我们推导了表达所有提升最小覆盖不等式的紧凑扩展形式,通过多项式数量的约束实现。这些扩展形式基于量身定制的排序网络,通过线性不等式表达我们的分离算法。我们通过对流行基准实例的数值实验,总结了不同技术的表现。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.14919,
  title  = {Computational Aspects of Lifted Cover Inequalities for Knapsacks with Few Different Weights},
  author = {Christopher Hojny and Cédric Roy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.14919},
  year   = {2025}
}

备注

25 pages, 6 figures