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Formulazioni dei problemi di clique

Parte 2 · Formulazioni dei problemi e loro proprietà · Capitolo 12 · Dispensa, volume 2 (PDF) · Slide · Esercizi: Problemi di clique

Prerequisiti

Obiettivi

Al termine di questo capitolo saremo in grado di:

  • scrivere la formulazione sugli spigoli del problema della clique massima sui non-spigoli di \(G\), cioè sugli spigoli di \(\overline{G}\);

  • spiegare perché il suo rilassamento lineare è debole: il punto \(x_v=\tfrac{1}{2}\) è sempre ammissibile;

  • scrivere la formulazione a clique e confrontare i due bound LP su un grafo piccolo;

  • dimostrare \(\omega(G)\le z(\mathrm{LP}^{\mathrm{CL}}_{\mathrm{MCP}})\le\chi(G)\) con la dualità LP e una formulazione di colorazione;

  • scrivere la formulazione sugli spigoli e la formulazione a clique del problema dell'insieme stabile massimo;

  • scrivere i modelli PLI dei problemi della clique massima pesata sui vertici e pesata sugli spigoli, linearizzando il prodotto \(x_u\,x_v\) con le variabili \(y_{uv}\).

12.1 Panoramica della famiglia

  • I modelli PLI dei problemi di clique usano una variabile binaria di selezione \(x_v\) per ogni vertice \(v \in V\), pari a \(1\) se il vertice è nella clique.

  • Due vertici non adiacenti non possono essere selezionati entrambi: i vincoli di conflitto si scrivono sui non-spigoli di \(G\), cioè sugli spigoli del grafo complementare \(\overline{G}\), oppure sulle sue clique.

  • La funzione obiettivo massimizza il numero di vertici selezionati o il loro peso totale; il problema pesato sugli spigoli aggiunge una variabile per spigolo.

I modelli di clique selezionano vertici con variabili binarie e vietano la selezione di due vertici non adiacenti. Gli stessi modelli, scritti sugli spigoli di \(G\) invece che di \(\overline{G}\), selezionano insiemi stabili.

  • La tabella elenca i membri della famiglia, con il nome dei loro modelli PLI e le sezioni che li scrivono.
Problema Modelli Vincoli di conflitto Sezione
MCP \(\mathrm{ILP}_{\mathrm{MCP}}\) (formulazione sugli spigoli) sui non-spigoli di \(G\) 12.2
MCP \(\mathrm{ILP}^{\mathrm{CL}}_{\mathrm{MCP}}\) (formulazione a clique) sugli insiemi stabili massimali di \(G\) 12.5
MSSP \(\mathrm{ILP}_{\mathrm{MSSP}}\), \(\mathrm{ILP}^{\mathrm{CL}}_{\mathrm{MSSP}}\) sugli spigoli e sulle clique di \(G\) 12.7
VWMCP \(\mathrm{ILP}^{\mathrm{VW}}_{\mathrm{MCP}}\) sui non-spigoli di \(G\) 12.8
EWMCP \(\mathrm{ILP}^{\mathrm{EW}}_{\mathrm{MCP}}\) sui non-spigoli di \(G\) 12.8
  • Panoramica

    Panoramica della famiglia

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  • 12.2 Un modello PLI per il problema della clique massima: la formulazione sugli spigoli

    Un secondo rilassamento lineare · Disuguaglianze di clique: una formulazione più forte · La relazione con la colorazione dei vertici · Insiemi stabili sul grafo complementare

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  • 12.8 Modelli PLI per le varianti pesate

    Il problema della clique massima pesata sugli spigoli · Errori tipici · In sintesi

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Esercizi su questo capitolo: Problemi di clique