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Blossom 演算法


Blossom 演算法(Edmonds 1965)在一個(可能帶權重的)圖中找到一個最大獨立邊集。雖然對於二分圖,使用匈牙利最大匹配演算法可以相當容易地找到最大獨立邊集,但一般情況更為困難。Edmonds 的 Blossom 演算法從一個極大獨立邊集開始,嘗試將其擴充套件為最大獨立邊集,利用的性質是匹配是最大匹配當且僅當該匹配不容許增廣路徑

Blossom 演算法透過樹搜尋來檢查增廣路徑的存在性,這與二分圖的情況類似,但對一般情況下可能出現的奇數長度環進行了特殊處理。這種環被稱為花(blossom)。花可以被收縮,並遞迴地重新開始搜尋。如果在收縮後的圖中找到增廣路徑,它可以被擴充套件透過花,從而得到原始圖中的增廣路徑;該交錯路徑可以用來將匹配增加一條邊。如果遞迴過程遇到沒有增廣路徑的狀態,那麼原始圖中也沒有。


另請參閱

增廣路徑, 匈牙利最大匹配演算法, 匹配, 匹配數, 最大獨立邊集

本條目由 Stan Wagon 貢獻

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參考文獻

Cook, W. J.; Cunningham, W. H.; Pulleyblank, W. R.; 和 Schrijver, A. 組合最佳化。 紐約: Wiley, 1998.Edmonds, J. "路徑、樹和花。" 加拿大數學雜誌 17, 449-467, 1965.Gabow, H N. 和 Tarjan, R E. "通用圖匹配問題的更快縮放演算法。" 美國計算機協會雜誌 38, 815-853, 1991.Kolmogorov, V. "Blossom V:最小成本完美匹配演算法的新實現。" 數學規劃計算 1, 43-67, 2009. Kusner, M. 和 Wagon, S. "最大匹配的 Blossom 演算法。" http://demonstrations.wolfram.com/TheBlossomAlgorithmForMaximumMatching/.Micali, S. 和 V.V. Vazirani, V. V. "用於在一般圖中尋找最大匹配的 O(sqrt(|V|)·|E|) 演算法。" 在 第 21 屆 FOCS 會議論文集, pp. 17-27, 1980.Tarjan, R. "關於 Edmonds 的令人難以置信的收縮花演算法(用於一般匹配)的草圖筆記。" 課程筆記,計算機科學系。普林斯頓,新澤西州:普林斯頓大學,2002。 http://www.cs.dartmouth.edu/~ac/Teach/CS105-Winter05/Handouts/tarjan-blossom.pdf.Vazirani, V. V. "用於證明 O(sqrt(VE)) 通用圖最大匹配演算法正確性的交錯路徑和花理論。" 組合數學 14, 71-109, 1994.West, D. B. "Edmonds 的 Blossom 演算法。" 圖論導論,第二版。 恩格爾伍德懸崖,新澤西州:Prentice-Hall, pp. 142-145, 2000.

請引用為

Wagon, Stan. "Blossom 演算法。" 來自 Web 資源,由 Eric W. Weisstein 建立。 https://mathworld.tw/BlossomAlgorithm.html

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