组合优化问题

一、组合优化的问题
  • 组合问题的变量是离散的。
  • 组合问题涉及到为一组满足特定约束条件的离散对象寻找解决方案(可以是子集、排序或赋值等)。
  • 组合决策问题,组合优化问题,同一组合问题的决策和优化版本可以很容易地相互转换。
二、应用例子
  • Maximum Clique(最大团问题)(参考

完全图:如果无向图中的任何一对顶点之间都有一条边,这种无向图称为完全图。
完全子图:给定无向图\(G=(V,E)\)。如果\(U\subseteq V\),且对任意\(u,v \subseteq U\)\((u,v) \subseteq E\),则称U 是G 的完全子图。
团(最大完全子图): U是G的团当且仅当U不包含在G 的更大的完全子图中
最大团:G 的最大团是指G中所含顶点数最多的团。
空子图:给定无向图G=(V,E)。如果U\(\subseteq\)V,且对任意\(u,v \subseteq U\)有(u,v) ∉ E,则称U 是G 的空子图。G的空子图U是G的独立集当且仅当U不包含在G的更大空子图中。
独立集:对于给定无向图G=(V,E)。如果顶点集合\(V^*\subseteq V\),若\(V^*\)中任何两个顶点均不相邻,则称\(V^*\)为G的点独立集,或简称独立集。

  • Maximum Independent Set(最大独立集问题)

最大独立集:G中所含顶点数最多的独立集。

  • Minimum Vertex Cover(最小点覆盖问题)

点覆盖:设 K 是图 G 的一个点子集,若 G 中的每一条边至少有一个端点在 K 中,则称 K 是 G 的一个点覆盖。最小点覆盖,指点数最少的点覆盖。

  • Traveling Salesman Problem(旅行商问题)(详解)
  • P Median Problem(p重心问题)

选择p个设施的区位,使所有需求点得到服务,并且所有需求点到其最近设施的按需求加权距离总和最小。

  • Bin Packing(装箱问题)(参考)

Problem:给定n件物品和k个箱子,每一个箱子的容量为1,每一件物品的大小w为(0,1),要求使用最少数目的箱子来装上全部的物品。
这个问题是NPC问题,只有approximation(近似)算法。

  • vertex coloring (顶点着色问题)(详解)
  • scheduling, time-tabling(时刻表问题)
  • resource allocation(资源分配问题)
  • Path planning(路径规划问题)(详解)
posted @ 2020-07-25 13:11  zhangyazhou  阅读(816)  评论(0编辑  收藏  举报