Наскільки основними є матроїди та гредоїди в розробці алгоритму?


23

Спочатку матроід були введені узагальнювати поняття лінійної незалежності сукупності підмножин над деякими підставами встановити I . Певні проблеми, що містять цю структуру, дозволяють жадібним алгоритмам знаходити оптимальні рішення. Пізніше було введено поняття greedoids для узагальнення цієї структури, щоб охопити більше проблем, які дозволяють знайти оптимальні рішення жадібними методами.ЕЯ

Як часто такі структури виникають при розробці алгоритму?

Крім того, найчастіше жадібний алгоритм не зможе повністю зафіксувати те, що необхідно для пошуку оптимальних рішень, але все ж може знайти дуже хороші приблизні рішення (наприклад, Bin Packing). Враховуючи це, чи існує спосіб виміряти, наскільки "близькою" є проблема гредоїду чи матроїду?

Відповіді:


18

Важко відповісти на питання "як часто". Але, як і у всіх "основоположних структур", користь випливає з визнання того, що основна проблема, яку намагаються вирішити, має матроїдну (або гредоїдну) структуру. Це не лише проблеми з матроїдою. Проблема перетину матроїдів має конкретну модель (двопартійна відповідність).

Нік Харві досить недавно зробив докторську дисертацію щодо алгоритмів проблем з матроїдною залозою, а також розглядав питання про оптимізацію субмодулярних функцій (яка узагальнює проблеми з матроїдною залозою). Читання вступу та основної роботи до тези може бути корисним.


4
Я просто хочу додати примітку щодо "близькості". Якщо жадібний алгоритм дає k-наближення, проблема може бути структурована як k-матроїд.
Ніколас Манкузо

+1. Гарна відповідь. Цікаво, чому теза говорить, що субмодульна функція є узагальненням або абстрактним матроїдом? Єдиний зв'язок, який я можу знайти між двома, - це ранг субматроїди на підмножині - це субмодульна функція.
Тім

2
Там дуже елегантне геометричне з'єднання. Щоб зрозуміти це краще, слід перевірити en.wikipedia.org/wiki/Polymatroid . Приблизно, якщо політоп, пов'язаний з субмодулярною функцією, має специфічні властивості, то ви отримуєте матроїд. Докладніше про це дивіться у книзі Сатору Фуджішіге: kurims.kyoto-u.ac.jp/~fujishig/Book1a.html
Суреш

4
Як зазначено в CLRS (стор. 437 3-го видання), теорія матроїдів не охоплює проблему вибору активності та проблему кодування Хаффмана. Чи охоплює їх теорія гредоїдів?
hengxin
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.