阐释求解求解OptCovering不足一个降维对策
【摘要】本文是对模OptCovering问题的降维策略进行研究.通过分块算法将原问题划分成若干子问题, 然后逐一解决子问题,这样就达到降维的目的.
【关键词】Covering;OptCovering;连通图;降维算法
一、引言
Covering问题是许多问题的抽象模型,具有广泛的应用背景和深刻的理论意义.例如如何布置机器人的位置,使得已知位置的诸服务对象能得到充分的服务的问题,就是一个Covering问题,其中圆盘的半径R代表机器人的手臂长度.
所谓Covering问题,即是给定一个由平面的点组成的有穷点集N和一定个数直径为D的圆盘,问如何布置这些圆盘的位置,才能将点集N中所有的点都覆盖住.进一步地,如何用最少的圆盘将点集N源于:毕业论文总结www.618jyw.com
中所有的点覆盖住,即是OptCovering问题.显然,OptCovering问题比Covering问题更困难.
Covering问题是著名的NP难度问题之一,不存在多项式时间复杂度的求解算法[2,3].于是,学者们设计了一些近似算法来求解Covering问题.文献中提出的著名的多项式时间复杂度的HochbanmMaass算法,其Shifting策略是一个既聪明又透彻的颇具理论意义的策略,但由于多项式的次数太高,计算时间增长太快,不利于解决实际问题.文献[4]模拟万有引力和屏蔽现象所引起的力学过程,给出了求解Covering问题的一个拟物方法.这一方法能较好地解决规模不算大的Covering问题(点的个数不多于50时),但问题规模较大时点的个数多于100时,这一方法就显得无能为力了.而且,这一方法不利于解决OptCovering问题.
本文提出了一些解决大规模OptCovering问题的策略.核心思想是先将原问题转化为一个图论问题,划分成若干子问题逐一解决,从而达到降维的目的;解决子问题运用动态规划方法,其策略是不断地搜索一些特殊的用且仅用一个圆盘覆盖的子点集,逐一用一个圆盘来覆盖.
【参考文献】
C. A. Rogers. Packing and Covering,Cambridge University Press.Cambridge 1964.
Dorit S.Hochbaum,W.Maass.Approximation schemes for covering and packing problem in image processing and VLSI,Journal of the Association for Computing Machinery 32:1(1985),130-136.
[3]Garey M R,Johnson D S.Computing and Intractability:A Guide to the Theory of NP-Completeness.San Franciso:Freeman,1979.
【关键词】Covering;OptCovering;连通图;降维算法
一、引言
Covering问题是许多问题的抽象模型,具有广泛的应用背景和深刻的理论意义.例如如何布置机器人的位置,使得已知位置的诸服务对象能得到充分的服务的问题,就是一个Covering问题,其中圆盘的半径R代表机器人的手臂长度.
所谓Covering问题,即是给定一个由平面的点组成的有穷点集N和一定个数直径为D的圆盘,问如何布置这些圆盘的位置,才能将点集N中所有的点都覆盖住.进一步地,如何用最少的圆盘将点集N源于:毕业论文总结www.618jyw.com
中所有的点覆盖住,即是OptCovering问题.显然,OptCovering问题比Covering问题更困难.
Covering问题是著名的NP难度问题之一,不存在多项式时间复杂度的求解算法[2,3].于是,学者们设计了一些近似算法来求解Covering问题.文献中提出的著名的多项式时间复杂度的HochbanmMaass算法,其Shifting策略是一个既聪明又透彻的颇具理论意义的策略,但由于多项式的次数太高,计算时间增长太快,不利于解决实际问题.文献[4]模拟万有引力和屏蔽现象所引起的力学过程,给出了求解Covering问题的一个拟物方法.这一方法能较好地解决规模不算大的Covering问题(点的个数不多于50时),但问题规模较大时点的个数多于100时,这一方法就显得无能为力了.而且,这一方法不利于解决OptCovering问题.
本文提出了一些解决大规模OptCovering问题的策略.核心思想是先将原问题转化为一个图论问题,划分成若干子问题逐一解决,从而达到降维的目的;解决子问题运用动态规划方法,其策略是不断地搜索一些特殊的用且仅用一个圆盘覆盖的子点集,逐一用一个圆盘来覆盖.
二、降维策略
定理2N0是Covering问题的一个独立集,用一个圆盘覆盖N0则该圆盘覆盖N0的方式是最优的.【参考文献】
C. A. Rogers. Packing and Covering,Cambridge University Press.Cambridge 1964.
Dorit S.Hochbaum,W.Maass.Approximation schemes for covering and packing problem in image processing and VLSI,Journal of the Association for Computing Machinery 32:1(1985),130-136.
[3]Garey M R,Johnson D S.Computing and Intractability:A Guide to the Theory of NP-Completeness.San Franciso:Freeman,1979.
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