Кстати, вашу проблему трудно аппроксимировать с мультипликативным коэффициентом для любого .n1−ϵϵ>0
Мы покажем это ниже, приведя сохранение, сохраняющее приближение, из Независимого множества, для которого известна твердость приближения.
Сокращение от независимого набора
Пусть неориентированный граф будет экземпляром независимого множества. Пусть обозначит степень вершины в . Пусть -число вершин в .G=(V,E)dvvGnG
Построить гранично-взвешенный граф из следующим образом. Задайте каждое ребро в весе 1. Для каждой неизолированной вершины добавьте новые ребра , каждый с весом , в новые вершины . Для каждой изолированной вершины добавьте одно новое ребро веса 1 к новой вершине.G′=(V′,E′)GEv∈Vdv−1−1dv−1v∈V
(Примечание: каждая новая вершина (в но не в ) имеет ровно одного соседа, который находится в )G′GG
Лемма. имеет независимый набор размера если
(как пример вашей проблемы) имеет решение со значением не менее .GkG′k
Доказательство. Пусть любое независимое множество в . Тогда, поскольку вершины в независимы в , значение в (согласно вашей цели) равно
SGSG′SG′
∑v∈Sdv−(dv−1) = |S|.
Наоборот, пусть - решение для со значением не менее . Без ограничения общности предположим, что содержит новых вершин. (Каждая новая вершина находится на одном ребре . Если не было изолировано в , то вес ребра равен , поэтому удаление из увеличивает значение Если было выделено, тогда вес ребра равен 1, поэтому удаление из и добавление поддерживает значение )SG′kSv′(v′,v)vG−1v′SSvv′SvS
Без ограничения общности будем считать , что является независимым множеством в . (В противном случае, пусть будет ребром таким, что и находятся в Общий вес падающих ребер в равен , поэтому общий вес Число инцидентных ребер, отличных от , не больше нуля. Таким образом, удаление из не приведет к увеличению значения )SG(u,v)uvSvG′dv−(dv−1)=1v(u,v)vSS
Теперь, согласно тому же расчету, что и в начале доказательства, значение равно, Отсюда следует, что . QEDS|S||S|≥k
Кроме того, вы можете вместо этого попросить аддитивное приближение, скажем, или . O(n)ϵm
Мне кажется возможным, что для вашей проблемы даже принятие решения о том, есть ли решение с положительным значением, может быть трудным делом.