中文

容量约束聚类最小化簇半径和问题的 FPT 常数近似

数据结构与算法 2024-02-21 v2 计算几何

摘要

带容量约束的聚类是一个基本问题,多年来引起了广泛关注。在本文中,我们给出了将一般度量空间中的点聚为 kk 个簇以最小化簇半径之和、并受非均匀硬容量约束的问题的首个 FPT 常数因子近似算法。具体而言,我们给出了一个 (15+ϵ)(15+\epsilon)-近似算法,其运行时间为 20(k2logk)n32^{0(k^2\log k)}\cdot n^3。当容量为均匀时,我们获得如下改进的近似界:一个 (4 + ϵ\epsilon)-近似,运行时间 2O(klog(k/ϵ))n32^{O(k\log(k/\epsilon))}n^3,这显著改进了 Inamdar 和 Varadarajan [ESA 2020] 的 FPT 28-近似;一个 (2 + ϵ\epsilon)-近似,运行时间 2O(k/ϵ2log(k/ϵ))dn32^{O(k/\epsilon^2 \cdot\log(k/\epsilon))}dn^3,以及欧几里得空间中的一个 (1+ϵ)(1+\epsilon)-近似,运行时间 2O(kdlog((k/ϵ)))n32^{O(kd\log ((k/\epsilon)))}n^{3};若允许以 (1 + ϵ\epsilon) 因子违反容量,则在欧几里得空间中有一个 (1 + ϵ\epsilon)-近似,运行时间 2O(k/ϵ2log(k/ϵ))dn32^{O(k/\epsilon^2 \cdot\log(k/\epsilon))}dn^3。我们补充了这一结果,证明若不允许任何容量违反,则不存在运行时间为 f(k)nO(1)f(k)\cdot n^{O(1)} 的 (1 + ϵ\epsilon)-近似算法。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.07923,
  title  = {FPT Constant-Approximations for Capacitated Clustering to Minimize the Sum of Cluster Radii},
  author = {Sayan Bandyapadhyay and William Lochet and Saket Saurabh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.07923},
  year   = {2024}
}

备注

Updated version: fix an error in the proof of Lemma 2.5