孟格型图的刻画及其算法研究

孟格型图的刻画及其算法研究

论文摘要

在组合最优化中,装填与覆盖占据一个非常重要的位置.给定一个图,一组边不交的集合称为匹配,一组与图中所有边都关联的顶点的集合称为顶点覆盖.通过这两个概念,两个重要的最优化问题—最大匹配问题(P类问题)和最小顶点覆盖问题(NP-难问题)—对组合最优化的发展起到了巨大的推动作用.经典的K¨onig定理断言,在二部图中,匹配中边的最大数目等于顶点覆盖中顶点的最小数目.本文考虑K¨onig定理的推广形式,探求边装填和带权重的顶点覆盖的关系及在特殊图论结构中的多项式时间算法设计和复杂性分析,刻画使得最大最小关系成立的图论结构.带权重的顶点覆盖问题是经典的NP-难问题,本文通过引入边覆盖的概念,对带权重的顶点覆盖问题提供下界.推广了K¨onig定理,得到了在二部图中,对任意的正整数权重函数,最大边装填中边的数目等于最小顶点覆盖中顶点权重之和.并据此设计了多项式时间算法精确求解了二部图上的最大边装填问题和最小带权重顶点覆盖问题.最后,本文刻画了对任意正整数函数,上述两个最优化问题的最优值刚好取等号的图论结构.本文的结论为一般的装填与覆盖问题提供了新思路,有助于类似问题的算法设计,结构刻画和最大最小关系证明.

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 理论背景
  •     1.1.1 问题简介
  •     1.1.2 国内外研究现状
  •   1.2 本文研究内容及结构安排
  •     1.2.1 研究内容
  •     1.2.2 结构安排
  • 第二章 预备知识
  •   2.1 组合最优化简介
  •   2.2 图论的基础知识
  •   2.3 线性规划理论
  •   2.4 本章小结
  • 第三章 二部图上的一些最大最小关系
  •   3.1 二部图上的最大边匹配与最小顶点覆盖问题
  •   3.2 赋权二部图上的最大边装填与最小顶点覆盖问题
  •     3.2.1 二部图上的最大边装填与最小顶点覆盖的关系
  •     3.2.2 二部图上的最大边装填与最小顶点覆盖的多项式时间算法
  •   3.3 本章小结
  • 第四章 刻画孟格型图的结构
  • 第五章 总结与展望
  •   5.1 总结
  •   5.2 研究展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录 发表/已完成的论文
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 张宇姣

    导师: 陈智斌

    关键词: 定理,二部图,边装填与顶点覆盖,多项式时间算法,最大最小关系

    来源: 昆明理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 数学

    单位: 昆明理工大学

    分类号: O157.5

    DOI: 10.27200/d.cnki.gkmlu.2019.000398

    总页数: 46

    文件大小: 3374K

    下载量: 9

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