×

约束中心和供应商的严格FPT近似。 (英语) Zbl 07676480号

小结:在这项工作中,我们研究了一系列受约束的的版本k-供应商k中心问题。在古典音乐中(无约束的)(k)-供应商问题,我们在度量空间(mathcal{X})中给定一组客户(C),距离函数为(d(.,.)。我们还得到了一组可行的设施位置(L\subseteq\mathcal{X})。目标是在(L)中打开一组(k)设施,以最小化任何客户机到最近的开放设施的最大距离,即最小化,(C}中的operatorname{cost}(F,C)\equiv\max_{j\,其中(d(F,j)是客户机到(F)中最近设施的距离。中心问题是供应商问题的特例,其中L=C。我们研究了供应商问题的各种约束版本,例如:有电容限制的,容错的、(\ell\)-多样性等。这些问题属于约束聚类Ding和Xu[Algorithmica 2020]在“(k)-中值和(k)-means”目标的背景下提出了一个约束聚类的统一框架。我们将此框架扩展到本工作中的“(k)-供应商”和“(k\具有或不具有离群值的(r)-聚集、(r)–容量、平衡、着色、容错、强私有、(ell)-多样性和公平(k)-供应商问题针对这些问题,我们设计了固定参数可追踪(FPT)算法。如果所考虑的参数是常数,则FPT算法具有多项式运行时间。这甚至可能与从业者有关,因为在许多实际集群场景中,参数\(k\)是一个很小的数字。我们得到以下结果:
我们分别给出了带(mathsf{FPT})运行时间(k^{O(k)}),其中(n=|C\cup L|\)的约束(k)-供应商和(k)-center问题的3个和2个近似算法。此外,这些近似保证很严格;也就是说,对于任何常数(varepsilon>0),假设(mathsf{FPT})时间内的约束供应商和中心问题,没有算法能够实现((3-varepsi隆)和(2-varepsiron)近似保证。
我们研究了带离群值的约束聚类问题。我们的算法为受约束的异常值k-供应商问题和(k)-中心问题,分别具有(mathsf{FPT})运行时间((k+m)^{O(k)}),其中(n=|C\cup L|\)和(m\)是离群值的数量。
我们的技术概括了距离函数(d(.,.)^z)。也就是说,对于任何正实数\(z),如果客户成本由\(d(.,.)^z)而不是\(d,.)定义,那么我们的算法分别给出了约束\(k)-供应商和\(k \)-中心问题的\(3^z)和\(2^z)近似保证。

MSC公司:

68季度xx 计算理论
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] 加根·阿加瓦尔;费德勒、托马斯;肯塔帕迪,克里希纳兰;拉杰夫·莫特瓦尼;帕尼格拉希,里纳;托马斯·迪利斯(Thomas,Dilys);Zhu,An,k-匿名的近似算法,(数据库理论国际会议论文集(2005))·Zbl 1112.68361号
[2] 加根·阿加瓦尔;帕尼格拉希,里纳;费德(Tomás);托马斯·迪利斯(Thomas,Dilys);肯塔帕迪,克里希纳兰;萨米尔·库勒;朱安,通过聚类实现匿名,ACM Trans。算法,6(2010)·兹比尔1300.68023
[3] 阿米尔·艾哈迈迪·贾维德;帕尔迪斯·塞耶迪;Syam,Siddhartha S.,医疗设施位置调查,计算。操作。决议,79,223-263(2017)·Zbl 1391.90365号
[4] 萨拉·艾哈迈迪安;Swamy,Chaitanya,具有下限和离群值的聚类问题的近似算法,第43届国际自动机、语言和编程学术讨论会(ICALP),第55卷,69:1-69:15(2016),Schloss Dagstuhl-Leibniz-Zentrum fuer Informatik·Zbl 1395.90172号
[5] An,Hyung-Chan;阿迪蒂亚·巴斯卡拉;Chandra Chekuri;Gupta,Shalmoli;马丹,维韦克;Svensson,Ola,容量受限k-center的树中心,数学。程序。,154, 29-53 (2015) ·Zbl 1337.90036号
[6] Sayan Bandyapadhyay;Fedor V.Fomin。;Simonov,Kirill,《度量和欧几里德空间中公平聚类的核心集及其应用》,第48届国际自动化、语言和编程学术讨论会(ICALP),第198卷,23:1-23:15(2021)
[7] Sayan Bandyapadhyay;扎卡里弗里格斯塔德;穆萨维,拉明,k中心聚类和变体的参数化近似算法,(第三十六届AAAI人工智能会议,(AAAI)(2022)),3895-3903
[8] Bansal,Nikhil,《流通问题》(2012年2月)
[9] 巴里兰,J。;Kortsarz,G。;Peleg,D.,《如何分配网络中心》,J.Algorithms,15385-415(1993)·Zbl 0784.68012号
[10] 苏曼·贝拉;查克拉巴蒂,迪帕纳布;尼古拉·弗洛雷斯(Nicolas Flores);Negahbani,Maryam,Fair algorithms for clustering,(神经信息处理系统进展(2019),Curran Associates Inc.)
[11] 爱奥那·欧·伯尔恰(Ioana O.Bercea)。;格罗·马丁;萨米尔·库勒;奥农农·库马尔;Rösner,克莱门斯;丹尼尔·施密特(Daniel R.Schmidt)。;Schmidt,Melanie,关于本质公平聚类、近似、随机化和组合优化的代价。算法与技术(APPROX/RANDOM),第145卷,1032-1041(2019)·Zbl 07650085号
[12] 阿努普·巴塔查里亚;雅斯瓦尔、拉格什;Kumar,Amit,约束k-means问题的更快算法,理论计算。系统。,62,193-115(2018年1月)·Zbl 1387.68296号
[13] 查克拉巴蒂,迪帕纳布;普拉奇·戈亚尔;Krishnaswamy,Ravishankar,非均匀k中心问题,ACM Trans。算法,16,4(2020年6月)·Zbl 1524.68440号
[14] 摩西·夏利卡尔;萨米尔·库勒;大卫·蒙特(David M.Mount)。;Narasimhan,Giri,《带离群值的设施选址问题的算法》,(第十二届ACM-SIAM离散算法研讨会论文集(2001),工业和应用数学学会),642-651·Zbl 1012.90026号
[15] 陈建尔;黄秀珍;Iyad A.Kanj。;Xia,Ge,通过参数化复杂性的强计算下限,J.Compute。系统。科学。,72, 8, 1346-1367 (2006) ·兹比尔1119.68092
[16] 托马斯·科尔曼(Thomas H.Cormen)。;查尔斯·雷瑟森(Charles E.Leiserson)。;里维斯,罗纳德·L·。;Stein,Clifford,算法导论(2009),麻省理工学院出版社·Zbl 1187.68679号
[17] 格雷厄姆·科尔莫德;McGregor,Andrew,聚类不确定数据的近似算法,(第27届ACM SIGMOD-SIGACT-SIGART数据库系统原理研讨会论文集(2008),计算机械协会),191-200
[18] Cygan,M。;哈加伊,M。;Khuller,S.,《非均匀硬容量k中心的LP四舍五入》,(2012年IEEE第53届计算机科学基础年会(2012年),IEEE计算机学会),273-282
[19] 马雷克·赛根(Marek Cygan);Kociumaka,Tomasz,带离群值电容约束k中心的常数因子近似,(Mayr,Ernst W.;Portier,Natacha,第31届计算机科学理论方面国际研讨会,第25卷(2014年),Schloss Dagstuhl-Leibniz-Zentrum fuer Informatik),251-262·Zbl 1359.90056号
[20] 马雷克·赛根(Marek Cygan);福明,Fedor V。;卢卡斯·科瓦利克;丹尼尔·洛克斯塔诺夫(Daniel Lokshtanov);达尼尔·马克思;马钦·皮里普祖克(Marcin Pilipczuk);米查尔·皮里普祖克(Michal Pilipczuk);Saurabh,Saket,参数化算法(2015),Springer:Springer-Cham·Zbl 1334.90001号
[21] 马克·S·达斯金(Mark S.Daskin)。;Dean,Latoya K.,《医疗设施位置》,第70卷,第43-76页(2004年),美国施普林格出版社
[22] 埃里克·D·德曼(Erik D.Demaine)。;Fedor V.Fomin。;哈加伊,穆罕默德塔吉;Thilikos,Dimitrios M.,平面图和映射图中(k,r)-中心的固定参数算法,ACM Trans。算法,1,133-47(2005年7月)·Zbl 1321.05256号
[23] 丁,胡,k为常数时的平衡k中心聚类,(第29届加拿大计算几何会议论文集(2017)),179-184
[24] 丁、胡;徐金辉,通过最小生成球求解色锥聚类问题,(第38届国际自动化、语言与程序设计学术讨论会论文集(2011),施普林格出版社),773-784·Zbl 1333.68292号
[25] 丁、胡;Xu,Jinhui,无局部性约束数据聚类的统一框架,Algorithmica,82,4,808-852(2020年4月)·Zbl 1435.68340号
[26] 丁、胡;胡伦佳;黄,凌霄;Li,Jian,带双边边界和离群值的电容中心问题,(算法和数据结构-第15届国际研讨会,WADS 2017,St.John's,NL,Canada,2017年7月31日至8月2日,Proceedings,vol.10389(2017),Springer International Publishing),325-336·Zbl 1454.68179号
[27] 罗德·唐尼(Rod G.Downey)。;Michael R.Fellows,《固定参数可处理性和完备性II:关于(W[1])的完备性》,Theor。计算。科学。,141, 1-2, 109-131 (1995) ·Zbl 0873.68059号
[28] 杰克·埃德蒙兹;Richard M.Karp,网络流问题算法效率的理论改进,J.ACM,19,2,248-264(1972)·Zbl 0318.90024号
[29] Feldmann,Andreas Emil,低公路维图中k中心问题的固定参数近似,Algorithmica,81,1031-1052(2019)·Zbl 1418.68241号
[30] 冯其龙;张震;黄紫云;徐金辉;王建新,聚类问题FPT近似算法的统一框架,(第31届国际算法与计算研讨会,第181卷(2020)),5:1-5:17·Zbl 07765363号
[31] Gonzalez,Teofilo F.,最小化最大簇间距离的聚类,Theor。计算。科学。,38, 293-306 (1985) ·Zbl 0567.62048号
[32] Goyal、Dishant;Jaiswal,Ragesh,社会公平聚类的FPT近似(2021),CoRR
[33] Goyal、Dishant;雅斯瓦尔、拉格什;Kumar,Amit,约束度量k中值/均值的FPT近似,第15届参数化精确计算国际研讨会,第180卷,14:1-14:19(2020),Schloss Dagstuhl-Leibniz-Zentrum für Informatik·兹伯利07764105
[34] 埃尔法鲁克·哈布;Shan Lam KFC,Ho,《k中心公平聚类的可缩放近似算法》,《神经信息处理系统进展》,第33卷:神经信息处理体系年会(NeurIPS),第33期,14509-14519(2020),Curran Associates,Inc。
[35] 多里特·S·霍奇鲍姆。;Shmoys,David B.,瓶颈问题近似算法的统一方法,J.ACM,33,3,533-550(1986年5月)
[36] 坦马伊(Tanmay)Inamdar;Varadarajan,Kasturi,带离群值的容错聚类,(近似和在线算法(2020),Springer-Verlag),188-201·Zbl 07238567号
[37] Kann,Viggo,关于NP-完全优化问题的逼近性(1992)·Zbl 1494.68196号
[38] Khuller,萨米尔;Sussmann,Yoram J.,电容约束k中心问题,SIAM J.离散数学。,13, 403-418 (2000) ·Zbl 0947.05073号
[39] 萨米尔·库勒;劳伦斯;Sussmann,Yoram J.,容错k中心问题,Theor。计算。科学。,242, 237-245 (2000) ·Zbl 0944.68141号
[40] 李健;易、柯;张琴,《多样性的聚类》,(第37届国际自动化、语言与程序设计学术讨论会论文集(2010)),188-200·Zbl 1287.68182号
[41] Rösner,克莱门斯;Schmidt,Melanie,《带约束的隐私保护集群》,第45届国际自动化、语言和编程学术讨论会(ICALP),第107卷,96:1-96:14(2018),Schloss Dagstuhl-Leibniz-Zentrum fuer Informatik·兹比尔1499.90117
[42] 卡提克,C.S。;邦迪特莱卡努基特;Manurangsi,Pasin,《关于近似支配集的参数化复杂性》,J.ACM,66,5(2019年8月)·Zbl 1473.68099号
[43] 拉塔尼亚·斯威尼(Sweeney,Latanya),《k-匿名:保护隐私的模式》,《国际期刊不确定性》(Int.J.Uncertain)。模糊知道-基于系统。,10, 5, 557-570 (2002) ·Zbl 1085.68589号
[44] Tardos,Eva,强多项式最小成本循环算法,组合数学,5247-255(1985)·Zbl 0596.90030号
[45] Vishwanathan,Sundar,非对称p-中心问题的o(log*n)近似算法,(第七届ACM-SIAM离散算法年会论文集(SODA)(1996),工业与应用数学学会:美国工业与应用算术学会),1-5·Zbl 0851.65051号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。