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注:旅行が開始した場所と同じ場所で終了しないという事実と、すべてのポイントを訪問している限り、すべてのポイントを複数回訪問できるという事実のため、これは実際にはTSPバリアントではありませんが、問題のより良い定義が不足しているため、私はそれを置きました。

それで..

n個の興味のあるポイントでハイキング旅行に行くとします。これらのポイントはすべてハイキングコースでつながっています。すべてのトレイルとその距離を示す地図があり、有向グラフが表示されます。

私の問題は、A地点から始まり、nの関心のあるすべての地点を訪れるツアーを概算し、開始地点以外の場所でツアーを終了する方法です。ツアーをできるだけ短くしたいと思います。

ハイキングの性質上、高地から低地への移動は他の方法よりも明らかに簡単なので、これは残念ながら対称的な問題ではないと考えました(または、非対称のグラフを対称のグラフに変換できますか?)。

また、aからbに移動する方が、aからcに移動する非常に長くて奇妙な道路を使用するよりも高速である可能性があるため、三角不等式が満たされない非メトリックグラフで機能するアルゴリズムである必要があると思います。直接。三角不等式がまだ成立するかどうかを検討しました。すべてのポイントを訪問する限り、各ポイントを訪問する回数に制限はないためです。つまり、aからcまでの2つの異なるパスの最短を常に選択するため、決して長くて奇妙な道をたたく。

私の問題はTSPよりも簡単だと思うので、これらのアルゴリズムはこの問題に適合しません。最小全域木を使用することを考えましたが、非メートル法の非対称有向グラフに適用できることを確信するのに苦労しています。

私が本当に望んでいるのは、n個のポイントすべてを通るほぼ最適なツアーを見つける近似アルゴリズムをどのように考え出すことができるかについてのいくつかの指針です。

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問題を非対称 TSP に縮小するには、新しいノード u を導入し、u から A まで、および A を除くすべてのノードから u までの長さ L の弧を作成します。ここで、L は非常に大きくなります (最適解が u を再訪しないほど大きい)。ツアーから u を削除して、A から他のすべてのノードを経由する他のノードへのパスを取得します。残念ながら、この削減は目的を加算的にのみ保持するため、近似の保証が一定の係数だけ悪化します。

Evgeny が指摘した削減のターゲットは非メトリック対称 TSP であるため、既知の近似はすべてメトリック インスタンスを必要とするため、削減は役に立ちません。トレイルのコレクションが平面グラフを形成する (またはそれに近い) と仮定すると、Gharan と Saberiによる定数係数の近似がありますが、これは残念ながら実装がかなり難しく、実際には妥当な結果が得られない可能性があります。Frieze、Galbiati、および Maffioliは、一般的なグラフの単純な対数係数近似を提供します。

妥当な数のトレイルがある場合、分岐限定法によって最適なソリューションが得られる可能性があります。G&S と分岐限定の両方で、ATSP の Held-Karp 線形プログラムを解く必要があります。これは、他のアプローチを評価するためにそれ自体で役立つ場合があります。実際に発生する多くの対称 TSP インスタンスでは、真の値の 10% 以内の最適解のコストの下限が示されます。

于 2012-04-28T17:02:06.220 に答える
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この問題は、n+1 個の頂点を持つ通常の TSP 問題に単純化できます。これを行うには、ノード「A」と対象のすべてのポイントを取得し、これらのポイントの各ペア間の最短パスを計算します。元のグラフで全ペア最短経路アルゴリズムを使用できます。または、n が元のグラフ サイズよりも大幅に小さい場合は、これらの n+1 個の頂点に対して単一ソースの最短パス アルゴリズムを使用します。また、「A」で終わるすべてのパスの長さを、他のどのパスよりも大きい定数に設定することもできます。これにより、どこでもトリップを終了できます (これは、往復パスを見つける TSP アルゴリズムでのみ必要になる場合があります)。 .

その結果、完全なグラフが得られます。これはメトリックですが、まだ非対称です。あとは、このグラフで通常の TSP 問題を解くだけです。この非対称グラフを対称グラフに変換したい場合は、ウィキペディアでその方法を説明しています。

于 2012-04-28T11:07:13.947 に答える