Aproximando un conjunto dominante mínimo mediante purificación
Autores: Parra Inza, Ernesto; Vakhania, Nodari; Sigarreta Almira, José María; Hernández-Aguilar, José Alberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Aproximando un conjunto dominante mínimo mediante purificación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Grafo
Vértices
Subconjunto
Conjunto dominante
Algoritmos de purificación
Instancias de referencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Un conjunto dominante de un grafo es un subconjunto de vértices tal que cada vértice que no está en el subconjunto tiene al menos un vecino dentro del subconjunto. El problema de optimización correspondiente se sabe que es NP-duro. Se ha demostrado que es beneficioso separar el proceso de solución en dos etapas. Primero, se puede aplicar un algoritmo codicioso rápido para obtener un conjunto dominante inicial y luego usar un procedimiento iterativo para purificar (reducir) el tamaño de este conjunto dominante. En este trabajo, desarrollamos la etapa de purificación y proponemos nuevos algoritmos de purificación. Los procedimientos de purificación que presentamos aquí superan, en la práctica, al procedimiento de purificación conocido anteriormente. Hemos probado nuestros algoritmos en más de 1300 instancias de problemas de referencia. En comparación con las estimaciones debidas a los límites superiores conocidos, las soluciones obtenidas son aproximadamente siete veces mejores. Notablemente, para las 500 instancias de referencia para las cuales se conoce el óptimo, se obtienen soluciones óptimas para el 46.33% de las instancias probadas, mientras que el error promedio para las instancias restantes es de aproximadamente 1.01.
Descripción
Un conjunto dominante de un grafo es un subconjunto de vértices tal que cada vértice que no está en el subconjunto tiene al menos un vecino dentro del subconjunto. El problema de optimización correspondiente se sabe que es NP-duro. Se ha demostrado que es beneficioso separar el proceso de solución en dos etapas. Primero, se puede aplicar un algoritmo codicioso rápido para obtener un conjunto dominante inicial y luego usar un procedimiento iterativo para purificar (reducir) el tamaño de este conjunto dominante. En este trabajo, desarrollamos la etapa de purificación y proponemos nuevos algoritmos de purificación. Los procedimientos de purificación que presentamos aquí superan, en la práctica, al procedimiento de purificación conocido anteriormente. Hemos probado nuestros algoritmos en más de 1300 instancias de problemas de referencia. En comparación con las estimaciones debidas a los límites superiores conocidos, las soluciones obtenidas son aproximadamente siete veces mejores. Notablemente, para las 500 instancias de referencia para las cuales se conoce el óptimo, se obtienen soluciones óptimas para el 46.33% de las instancias probadas, mientras que el error promedio para las instancias restantes es de aproximadamente 1.01.