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关于$\ell_p$-度量下Steiner树的可近似性

计算复杂性 2025-01-29 v3 计算几何 数据结构与算法

摘要

在连续Steiner树问题(CST)中,输入为度量空间中的一组点(称为终端),要求连接它们的最小代价树。可引入来自该度量空间的附加点(称为Steiner点)作为解中的节点。在离散Steiner树问题(DST)中,除终端外还给定一组设施点,任何连接终端的解树只能包含来自该设施点集合的Steiner点。Trevisan [SICOMP'00]证明了当输入位于1\ell_1-度量(及Hamming度量)中时,CST与DST是APX难的。Chlebík与Chlebíková [TCS'08]证明了在图度量(以及随之的\ell_\infty-度量)中DST的近似是NP难的,近似因子为96/951.0196/95\approx 1.01。在此工作之前,尚不清楚CST与DST在其他几乎所有常用度量中是否APX难。本工作中,我们证明DST在每个p\ell_p-度量中都是APX难的。我们还证明CST在\ell_{\infty}-度量中是APX难的。最后,我们关联CST与DST,给出了p\ell_p-度量中从CST到DST的一般归约。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.02189,
  title  = {On Approximability of Steiner Tree in $\ell_p$-metrics},
  author = {Henry Fleischmann and Surya Teja Gavva and Karthik C. S},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.02189},
  year   = {2025}
}

备注

Abstract shortened. Journal version for TheoretiCS