《Integer Programming》第二章读书笔记

Chapter 2 explains how it is possible to prove that feasible solutions are optimal or close to optimal.

目录

2 Optimality, Relaxation, and Bounds

2.1 Optimality and Relaxation

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我们想要寻找upper和lower bounds。

  • Primal Bounds
    每个可行解都提供了一个lower bound。但有时寻找可行解本身就是一件不容易的事情。
  • Dual Bounds
    松弛可以得到upper bound:扩大可行域或者替换目标函数为原目标函数的上界
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2.2 Linear Programming Relaxations

  • 更好的formulation会得到更紧的bound
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  • LP无解,IP无解;LP最优解是整数,它也是IP最优解

2.3 Combinatorial Relaxations

松弛得到的问题是组合优化问题。

  • The Traveling Salesman Problem
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  • Symmetric Traveling Salesman Problem (STSP)
  • The Quadratic 0–1 Problem
  • The Integer Knapsack Problem

2.4 Lagrangian Relaxation

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2.5 Duality

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  • 注意:对偶问题的任意可行解都提供了一个upper bound,而松弛问题的最优解才提供了一个upper bound。

  • 线性松弛问题的对偶问题自然地和原问题形成了一个weak dual pair
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  • 对偶问题有时可以被用来证明最优性
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  • 一个例子:A Matching Dual
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    从线性规划对偶角度来得到这个结果:
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    强对偶不总是成立;当图是二分的的时候,强对偶成立。

  • A Superadditive Dual
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2.6 Linear Programming and Polyhedra

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  • 有可行解的充要条件
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2.7 Primal Bounds: Greedy and Local Search

Now, we briefly consider some simple ways to obtain feasible solutions and primal bounds. This topic is treated in considerably more detail in Chapter 13.

  • Heuristics from Restrictions
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    • to fix the values of some variables
    • to replace inequalities by equalities
    • to add additional constraints
  • Greedy and Local Search Heuristics
    • Greedy:两个例子
    • Local Search:两个例子
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