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面向 $k$-边连通性的幻影值增广

数据结构与算法 2024-04-25 v4 组合数学

摘要

我们给出了一个多项式时间算法,用于 kk-边连通生成子图(kk-ECSS)问题,该算法返回的解的代价不大于同一图上最廉价的 (k+10)(k+10)-ECSS。我们的方法用一种新成分增强了迭代松弛框架,我们称之为幻影值(ghost values),它允许中间问题具有高稀疏性。只要 (k+10)(k+10)-ECSS 的最优值接近 kk-ECSS 的最优值,我们的保证就改进了 kk-ECSS 已知最好的 22 近似因子。这是密切相关的问题 kk-边连通生成多子图(kk-ECSM)所具有的性质,该问题与 kk-ECSS 相同,只是边可以以相同代价被多次选取。因此,我们获得了 kk-ECSM 的一个 (1+O(1k))\left(1+O\left(\frac{1}{k}\right)\right)-近似算法,这解决了 Pritchard 的一个猜想,并改进了 Karlin、Klein、Oveis Gharan 和 Zhang 最近的 (1+O(1k))\left(1+O\left(\frac{1}{\sqrt{k}}\right)\right)-近似算法。此外,我们给出了 kk-ECSM 的一个匹配下界,表明我们的近似比在 O(1k)O\left(\frac{1}{k}\right) 的常数因子范围内是紧的,除非 P=NPP=NP

关键词

引用

@article{arxiv.2311.09941,
  title  = {Ghost Value Augmentation for $k$-Edge-Connectivity},
  author = {D Ellis Hershkowitz and Nathan Klein and Rico Zenklusen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.09941},
  year   = {2024}
}