高级算法设计--条件期望去随机化

笔记来源:高级算法设计(孙晓明老师部分)
CPSC 536N: Randomized Algorithms
https://www.cs.ubc.ca/~nickhar/W12/Lecture16Notes.pdf

本节主要学习了如何通过去随机化将i随机算法转化为确定性算法,即先设计一个较好的随机算法,其输出值 E ( Y ) u E(Y)\ge u ,然后去随机化,使得一个近似算法
f ( x 1 , x 2 , , , x n ) = E ( Y ( X 1 , X 2 , , X n ) ( x 1 , , x n ) ) > u f(x_1,x_2,\dots,,x_n)=E(Y(X_1,X_2,\dots,X_n)|(x_1,\dots,x_n))>u

应用
  1. perfect matching
  2. Max-cut
  3. Max-SAT

1 Method of Conditional Expectations

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其应用于求解最大割算法https://blog.csdn.net/qq_38662930/article/details/105138528
期望去随机化可能用来求解 f ( x 1 , , x n ) < = E ( f ( X 1 , , X n ) ) f ( x 1 , , x n ) E ( f ( X 1 , , X n ) ) f(x_1,\dots,x_n)<=E(f(X_1,\dots,X_n))或\\ f(x_1,\dots,x_n)\ge E(f(X_1,\dots,X_n))
证明等式一,假如已经通过穷举求得 E ( f ( x 1 , , x i 1 , X i , , X n ) ) E(f(x_1,\dots,x_{i-1},X_i,\dots,X_n))
为便于说明不访设 X i 0 , 1 X_i\in{0,1}
E ( f ( X 1 , , X n ) ) = P r ( X i = 0 ) E ( f ( x 1 , , x i 1 , X i = 0 , , X n ) ) + P r ( X i = 1 ) E ( f ( x 1 , , x i 1 , X i = 1 , , X n ) ) E ( f ( x 1 , , x i 1 , X i = 0 , , X n ) ) f ( x 1 , x 2 , , x n ) E(f(X_1,\dots,X_n))=Pr(X_i=0)E(f(x_1,\dots,x_{i-1},X_i=0,\dots,X_n))+\\Pr(X_i=1)E(f(x_1,\dots,x_{i-1},X_i=1,\dots,X_n))\ge E(f(x_1,\dots,x_{i-1},X_i=0,\dots,X_n))\\ \geq f(x_1,x_2,\dots,x_n)
注意的是这里要求各个变量是相互独立的

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