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Blossom 算法


Blossom 算法(Edmonds 1965)在一个(可能带权重的)图中找到一个最大独立边集。虽然对于二分图,使用匈牙利最大匹配算法可以相当容易地找到最大独立边集,但一般情况更为困难。Edmonds 的 Blossom 算法从一个极大独立边集开始,尝试将其扩展为最大独立边集,利用的性质是匹配是最大匹配当且仅当该匹配不容许增广路径

Blossom 算法通过树搜索来检查增广路径的存在性,这与二分图的情况类似,但对一般情况下可能出现的奇数长度环进行了特殊处理。这种环被称为花(blossom)。花可以被收缩,并递归地重新开始搜索。如果在收缩后的图中找到增广路径,它可以被扩展通过花,从而得到原始图中的增广路径;该交错路径可以用来将匹配增加一条边。如果递归过程遇到没有增广路径的状态,那么原始图中也没有。


另请参阅

增广路径, 匈牙利最大匹配算法, 匹配, 匹配数, 最大独立边集

本条目由 Stan Wagon 贡献

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参考文献

Cook, W. J.; Cunningham, W. H.; Pulleyblank, W. R.; 和 Schrijver, A. 组合优化。 纽约: Wiley, 1998.Edmonds, J. "路径、树和花。" 加拿大数学杂志 17, 449-467, 1965.Gabow, H N. 和 Tarjan, R E. "通用图匹配问题的更快缩放算法。" 美国计算机协会杂志 38, 815-853, 1991.Kolmogorov, V. "Blossom V:最小成本完美匹配算法的新实现。" 数学规划计算 1, 43-67, 2009. Kusner, M. 和 Wagon, S. "最大匹配的 Blossom 算法。" http://demonstrations.wolfram.com/TheBlossomAlgorithmForMaximumMatching/.Micali, S. 和 V.V. Vazirani, V. V. "用于在一般图中寻找最大匹配的 O(sqrt(|V|)·|E|) 算法。" 在 第 21 届 FOCS 会议论文集, pp. 17-27, 1980.Tarjan, R. "关于 Edmonds 的令人难以置信的收缩花算法(用于一般匹配)的草图笔记。" 课程笔记,计算机科学系。普林斯顿,新泽西州:普林斯顿大学,2002。 http://www.cs.dartmouth.edu/~ac/Teach/CS105-Winter05/Handouts/tarjan-blossom.pdf.Vazirani, V. V. "用于证明 O(sqrt(VE)) 通用图最大匹配算法正确性的交错路径和花理论。" 组合数学 14, 71-109, 1994.West, D. B. "Edmonds 的 Blossom 算法。" 图论导论,第二版。 恩格尔伍德悬崖,新泽西州:Prentice-Hall, pp. 142-145, 2000.

请引用为

Wagon, Stan. "Blossom 算法。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源,由 Eric W. Weisstein 创建。 https://mathworld.net.cn/BlossomAlgorithm.html

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