तारों की लंबाई न्यूनतम


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मेरी समस्या इस तरह है:

  1. मेरे पास ग्राफ के रूप में एक भौतिक लेआउट है। नोड्स हुक / नलिकाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जहां एक तार लंगर कर सकते हैं और जहां तार जा सकते हैं वहां से 2 नोड्स के बीच किनारों का संभावित कनेक्शन है।

  2. कुछ विशेष नोड्स होते हैं, जिन्हें स्प्लिटर्स कहा जाता है, जहाँ से एक सिंगल तार को 2 या उससे अधिक k तक विभाजित किया जा सकता है। K को अभी के लिए स्थिर रखा जा सकता है लेकिन यह नोड से नोड में भिन्न होता है। सभी नोड स्प्लिटर नहीं हैं।

  3. बिजली का एक स्रोत है जहां से एक तार निकलेगा। यह स्रोत है। तार को n सिंक पर ले जाना होगा।

  4. एक धार किसी भी दिशा में इसके माध्यम से घूमने वाले तारों की संख्या ले सकती है।

  5. कुल तार की लंबाई कम से कम होनी चाहिए।

  6. ग्राफ, प्लेनर या यूक्लिडियन की प्रकृति ज्ञात नहीं है।

उदाहरण : नीचे एक नमूना नेटवर्क है। नोड्स को संख्याओं के रूप में नामित किया जाता है और किनारों को 1 के बराबर वजन के साथ प्रदान किया जाता है। स्रोत Node1 है और सिंक Node5, Node9 और Node13 हैं। मामले में 1 Node6 स्प्लिटर नोड है। मामले में 2 Node6 और Node4 अलग-अलग नोड्स हैं। फाड़नेवाला नोड के k = 3, यानी, यह एक तार में ले जा सकता है और इसे 3 तारों में विभाजित कर सकता है।

केस 1 । केवल एक फाड़नेवाला नोड। यह Node6 में विभाजित करने के लिए समझ में आता है। यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

केस 2 । दो फाड़नेवाला नोड। यह Node6 के बजाय Node4 में विभाजित करने के लिए समझ में आता है। यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

मैं इस समस्या के सामान्य समाधान का पता लगाने के लिए विभिन्न रणनीतियों की तलाश कर रहा हूं। यहां प्रस्तुत ग्राफ हाथ में समस्या की तुलना में छोटे पैमाने पर है। ग्राफ स्थिर है और इसे बदला नहीं जा सकता है (मेरा मतलब है कि समाधान को किसी नए किनारे का सुझाव नहीं देना चाहिए या नए फाड़नेवाला स्थान का प्रस्ताव नहीं करना चाहिए)। इस तरह की समस्या पर प्रकाशित शोध पत्र के किसी भी संदर्भ का भी स्वागत किया जाता है।

केस 3 । दो फाड़नेवाला नोड। यह Node4 और Node14 में विभाजित करने के लिए समझ में आता है। ध्यान दें कि इस मामले में एज 8-12, 6-10 और 10-11 के लिए एज वेट बदल गया है। इस मामले में महत्वपूर्ण बात यह है कि Node14 से अलग होने के बाद एक तार का पुन: निरीक्षण किया जा रहा है।

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जवाबों:


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यह समस्या एनपी-हार्ड है।

मान लें कि प्रत्येक शीर्ष एक फाड़नेवाला है जो किसी भी संख्या में डिग्री को विभाजित कर सकता है, तो आपकी समस्या ठीक एक ग्राफ पर स्टाइनर ट्री समस्या है , जहां स्रोत का सेट और सिंक वर्टिस आवश्यक कोने हैं।


2

iki

सरलीकरण यह है कि आप सभी मध्यवर्ती (वर्ग) नोड्स को समाप्त कर सकते हैं। केवल स्रोत नोड, सिंक नोड्स और स्प्लिटर नोड्स के साथ एक ग्राफ बनाएं।

  1. अपने मूल ग्राफ़ में, स्रोत नोड से प्रत्येक अलगाने वाले नोड तक का सबसे छोटा रास्ता ढूंढें और नए नोड में उस लंबाई के साथ स्रोत नोड से किनारे तक एक बढ़त जोड़ें।

  2. ijijij

  3. ijijij

Niki

ki


यदि आप केवल ग्राफ़ के एक सबसेट को जोड़ना चाहते हैं, तो यह स्टाइनर ट्री समस्या है।
चाओ जू

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@ चाओ जू, मैंने स्टाइनर को भी अपनी समस्या के लिए निकटतम सन्निकटन पाया। मैं इस समस्या को हल करने के लिए चींटी आधारित प्रणालियों की खोज कर रहा हूं।

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