MSC 15B36中最近的zbMATH文章 https://zbmath.org/atom/cc/15B36 2024-04-15T15:10:58.286558Z Werkzeug公司 块结构整数程序增广步骤的新界 https://zbmath.org/1530.90054 2024-04-15T15:10:58.286558Z “陈,林” https://zbmath.org/authors/?q=ai:chen.lin.1 “库特克,马丁” https://zbmath.org/authors/?q=ai:koutecky.martin网址 “徐磊” https://zbmath.org/authors/?q=ai:xu.lei.1 “施、伟东” https://zbmath.org/authors/?q=ai:shi.weidong 摘要:迭代增强最近已成为求解可变维整数程序(IP)的一种首要方法,与固定维整数程序的体积和平面技术形成了鲜明对比。这里我们考虑(4)-块(n)-折叠整数程序,这是迄今为止所考虑的最通用的类。A(4)-块(n)-折叠IP有一个约束矩阵,该矩阵由特定块结构中的小矩阵(A)、(B)和(D)的副本和(C)的副本组成。迭代增强方法rel(y)基于约束矩阵的所谓Graver基,它构成了一组基本的增强步骤。所有现有算法都依赖于Graver基元素的\(\ell_1\)-或\(\ll_\infty)-范数的边界。\textit{R.Hemmecke}等人[Math.Program.145,No.1--2(A),1--18(2014;Zbl 1298.90057)]表明,\(4)-block\(n)-fold IP的Graver元素最多为\(ell_\infty)-normal \(mathcal{O}(O)_\mathrm{FPT}(n^{2^{s_D}})\),导致算法具有类似的运行时;这里,(s_D)是矩阵(D)和(mathcal)的行数{O}(O)_\mathrm{FPT})隐藏了一个仅依赖于小矩阵(a)、(B)、(C)、(D)的乘法因子。然而,它们的界限是否严格,尤其是它们是否可以改进为\(\mathcal,这一点仍然悬而未决{O}(O)_\mathrm{FPT}(1)\),可能至少在某些受限的情况下。\par我们证明了\(4\)-块\(n\)-折叠IP的Graver元素的\(\ell_\infty\)-范数是\(\mathcal{O}(O)_\mathrm{FPT}(n^{s_D}),比上一个界限显著提高{O}(O)_\mathrm{FPT}(n^{2^{s_D}})\)。我们还提供了一个匹配的Omega(n^{s_D})下界,它甚至适用于任意非零格元素,排除了依赖于比Graver基更严格的增广概念的增广算法。然后我们考虑一个特殊的情况,即(4)-块(n)-折叠,其中(C)是一个零矩阵,称为(3)-块-折叠IP。我们证明了当它的Graver元素的\(ell_\infty)-范数是\(Omega(n^{s_D})\)时,存在一个不同的格元素分解,其\(ell_ \infty\)-范量由\(mathcal{O}(O)_\mathrm{FPT}(1),它允许我们为\(3)-block\(n)-fold IP提供Graver元素的\(ell_\infty)-范数的改进上界。各分解之间的关键区别在于Graver基保证了符号兼容分解;此属性在应用程序中至关重要,因为它保证分解的每个步骤都是可行的。因此,我们改进的上界使我们能够为“(3)-块(n)-折叠IP”和“4-块IP”建立更快的算法,并且我们的下界强烈暗示了“(4)-块”和“偶数”-块“(n)-fold IP”的参数化硬度。此外,我们还证明了(3)-块(n)-折叠IP不失通用性,即通过将(3)-block(n)-fold IP作为预言机的算法,可以在FPT预言机时间内求解(4)-块-折叠IP。关于整个集合,请参见[Zbl 1445.68017]。