最小顶点覆盖的局部搜索算法

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yoyomai19781022
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
最小顶点覆盖问题是经典的NP难组合优化问题,有着重要的理论恿义和广泛的应用。给定一个无向图,顶点覆盖是指该图的一个顶点子集,使得图中每一条边都至少有一个点属于该集合。而最小顶点覆盖问题就是对一个图找出规模最小的顶点覆盖。最小顶点覆盖问题还有两个等价的问题,即最大团问题和最大独立集问题。这两个问题也是经典的NP难问题,并且也有着广泛应用。这三个问题可以看成是一个问题的不同形式化定义,由于它们的理论意义和应用意义,引起了广泛的兴趣和研究。  对于这三个问题的现实求解,目前主要有两类算法:精确算法和启发式算法。精确算法可以保证找到最优解,启发式算法不能保证得到最优解,但是能比较快速的给出较好的解。由于组合爆炸的存在,寻找最优解的精确算法所需要的计算时间会随着顶点和边密度的增加呈指数型地增长,无法用于大型问题实例的求解。所以,对于规模较大的问题实例,一般都诉诸于启发式算法,其中最主要是局部搜索算法。本文的工作集中于设计求解最小顶点覆盖问题的高效局部搜索算法。  本文提出了几个局部搜索策略,并基于这些策略设计了三个高效的局部搜索算法,包括基于部分顶点覆盖和边加权技术的EWLS算法,在EWLS算法基础上利用格局检测策略改进得到的EWCC算法,以及综合了格局检测,两阶段点对交换和带遗忘边加权策略的NuMVC算法。在两个权威的买例组DIMACS和BHOSLIB上的实验说明,这些算法都具有很好的性能。  本文在MVC局部搜索方面取得了一些不错的成果。目前我们保持着挑战实例frb100-40的最新求解纪录,而我们提出的NuMVC算法在大量权威数据集上比以前的其他最小顶点覆盖算法和最大团算法都有相当大幅度的提高,代表着当前最高效的最小顶点覆盖局部搜索算法,另外,本文提出的格局检测是一个一般化的局部搜索策略,可广泛应用于各种组合问题,已经被成功应用于命题逻辑可满足性(SAT)问题的局部搜索算法。
其他文献
在高度信息化的今天,网络与信息安全问题越来越突出,信息系统安全保障的意义变得越来越重要。中国信息安全测评中心提出《信息系统安全保障评估框架》(GB/T20274),用以解决对
混杂系统是指即存在着连续状态,又存在着离散状态,连续状态和离散状态之间既相互联系,又相互作用的一个系统。混杂系统主要解决的是实际工程中需要解决的问题。而半代数混杂系统
随着计算机技术近几年的飞速发展,移动互联网的盛行都达到了前所未有的高度,应用的增长速度超过了以往任何一个时期,与之相应的各种数据积累也达到了新高度,大数据时代无疑是
随着新能源汽车的不断发展,其涉及的各个业务部门均建立了自身的信息平台,但由于各平台采用相对独立的架构和标准,从而导致出现“信息孤岛”。然而由于各系统功能并非完全相
随着流程工业与计算机技术的迅速发展,制造执行系统(Manufacturing Execution System, MES)在流程工业中得到了广泛的应用,使得数据校正技术也拥有了很广阔的发展前景。论文
随着企业的信息系统越来越庞大,产生的客户数据量越来越多,为了从这些数量不断增加的客户数据中获得“唯一的准确版本”,很多企业开始部署企业客户单一视图(ECIF)。它被认为是探知客户数据真相的途径之一,它创建和维护着一个企业内主题域和系统内相关客户数据以及跨主题域和系统间相关客户数据的实时性、一致性和准确性。但是ECIF实现起来并不容易,在企业进行部署时会面临巨大的障碍,包括人员、流程、管理和费用等许
在当前科技大环境下,互联网技术几乎已经普及到人类社会的所有领域,数字图像作为互联网中信息的重要传播媒介呈现爆炸式增长态势。海量的数字图像信息在为人们的生活和工作带来
软件复用可以有效地减少在项目开发中的重复劳动。随着开源软件的快速发展,Internet上出现了越来越多质量高、应用广的开源项目。在软件复用实践中,开源软件逐渐成为了可复用
随着互联网和大数据技术的高速发展与深度融合,互联网广告已逐步成为一种新兴的商业模式,并已成为广告主最有效的营销方式和互联网企业最重要的营收来源。在互联网广告中,关键字
微分代数系统是一类具有普遍性且能够精确刻画现实运动的系统模型。该系统大量存在于电力系统、受限机械系统、计算机辅助设计、机器人系统和化学工程等复杂系统中。其中,微分