更短的环游与更长的绕道:均匀覆盖及其延伸
数据结构与算法
2019-08-19 v4
摘要
受旅行商问题 (TSP) 著名的四分之三猜想启发,我们研究了均匀覆盖问题。如果处处为 的向量(即 )支配了环游(分别为 2-边连通生成多重图)关联向量的凸组合,则图 拥有针对 TSP(分别为 2EC)的 -均匀覆盖。Christofides 算法的多面体分析直接表明,3-边连通立方图拥有针对 TSP 的 1-均匀覆盖。Seb\H{o} 曾询问此类图是否对某个 拥有 -均匀覆盖。事实上,四分之三猜想意味着此类图拥有 8/9-均匀覆盖。我们证明了这些图拥有 18/19-均匀覆盖。我们还研究了针对 2EC 的均匀覆盖,并表明处处为 15/17 的向量可以有效地写为 2-边连通生成多重图的凸组合。对于加权、3-边连通的立方图,我们的结果表明,如果处处为 2/3 的向量是子环游线性规划松弛的最优解,则可以高效地找到权重至多为最优环游 27/19 倍的环游。节点加权、3-边连通的立方图属于此类。在这种特殊情况下,我们可以应用我们的工具获得更好的近似保证。为了将我们的方法扩展到 2-边连通的输入图,我们提出了一种过程,将 TSP 子环游松弛的最优解分解为生成连通多重图,且每个 2-边割被覆盖偶数次。利用这种分解,我们在次立方、节点加权图上获得了针对最小权重 2-边连通生成子图的 17/12-近似算法。
引用
@article{arxiv.1707.05387,
title = {Shorter tours and longer detours: Uniform covers and a bit beyond},
author = {Arash Haddadan and Alantha Newman and R. Ravi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.05387},
year = {2019}
}