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超越整数间隙的树上消防问题

数据结构与算法 2016-03-15 v2 离散数学

摘要

消防问题及其变体(称为资源最小化防火(RMFC))是有害传播过程最优抑制的自然模型。尽管在多个方面取得了相当大的进展,这些问题的可近似性仍知之甚少。即使底层图是一棵树(这是该背景下研究最多的图结构之一,也是本文的重点)时也是如此。在最简单版本中,火从一个固定顶点逐步蔓延,从燃烧顶点到相邻未燃烧顶点,并且在每个时间步,可以保护 BB 个未燃烧顶点免于着火。消防问题要求对于给定的 BB,最大化不会着火的顶点数,而 RMFC(在树上)要求找到允许拯救树所有叶子的最小 BB。在这项工作之前,已知最佳近似比是消防问题的 O(1)O(1)-近似和 RMFC 的 O(logn)O(\log^* n)-近似,两者均基于 LP 且本质上匹配两个自然 LP 松弛的整数间隙。我们改进了这两种近似,给出了消防问题的 PTAS 和 RMFC 的 O(1)O(1)-近似,两者在性质上匹配已知的硬度结果。我们的结果通过将已知 LP 与几种新技术相结合获得,这些技术允许高效枚举良好解的超常数大小子集以获得更强的 LP。

关键词

引用

@article{arxiv.1601.00271,
  title  = {Firefighting on Trees Beyond Integrality Gaps},
  author = {David Adjiashvili and Andrea Baggio and Rico Zenklusen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1601.00271},
  year   = {2016}
}