集合覆盖问题(贪婪算法+分层)
问题描述:
首先,举一个实例:
若 U={1,2,3,4,5},则S={{1,2,3},{2,4},{3,4},{4,5}}
显然,为了覆盖整个U集合,S的最小子集族为{{1,2,3},{4,5}}
(1)贪婪算法
该算法思想比较容易理解,我所理解的核心思想为每次都选出覆盖最多元素的集合。
关于该算法相关的引理和定理如下,具体证明参考近似算法P14-15页:
(2)分层
下面我将举个图的实例来具体解释一下上图的思想:
假设一开始的图G0为
清除孤立点,将他们添加到集合Di后,得到:
计算出c_min=1/4,从图中剥离出基于c_min倍度数的权重的子图
对于c=c_min的顶点,将其添加到集合Wi
没有孤立点可以去除,则继续计算出c_min=1/8,从图中剥离出基于c_min倍度数权重的子图
现在只剩下孤立点,去除后程序运行完毕,下面是最终生成的覆盖集合
到此为止,可以看出分层的思想类似于递归和迭代,一步一步将问题分层来解决。
关于该算法相关的引理和定理如下,具体证明参考近似算法P15-17页: