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确定性计算受限独立集多胞体的体积

数据结构与算法 2023-12-08 v1 离散数学 组合数学 概率论

摘要

我们构造了一个准多项式时间的确定性近似算法,用于计算带限制的独立集多胞体的体积。用于计算凸体体积的随机多项式时间近似算法已为人知数十年,但相应的确定性算法一直缺失,我们的算法是此类的首个算法。我们算法适用的多胞体类产生于独立集问题的线性规划松弛,并附加了每个变量在区间 [0,1α][0,1-\alpha](对于某个 α<1/2\alpha<1/2)中取值的限制。(我们注意到 α1/2\alpha\ge 1/2 的情况是平凡的)。我们将关联衰减方法应用于该问题的适当且自然的离散化。当 α>1/2O(1/Δ2)\alpha> 1/2-O(1/\Delta^2) 时该方法有效,其中 Δ\Delta 是图的最大度。当 Δ=3\Delta=3(最稀疏的非平凡情况)时,只要 0.488<α<0.50.488<\alpha<0.5,我们的方法即可生效。有趣的是,基于分析相关配分函数复根的插值方法,即使在底层图为单点图这一平凡情况下也会失效。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.03906,
  title  = {Computing the Volume of a Restricted Independent Set Polytope Deterministically},
  author = {David Gamarnik and Devin Smedira},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.03906},
  year   = {2023}
}