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Noon-Bean Transformation详解1
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2022-08-03
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的第 个节点;表示旅行商 从节点集合的第 个节点到节点集合的第 个节点,即旅行商 在节点集之间只能通过第 个节点移动;表示旅行商 从节点集合的第 个节点到旅行商
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GTSP 转换为 TSP
文档作者: 李拥祺
Noon-Bean Transformation详解
论文
C. E. Noon and J. C. Bean, “An efficient transformation of the generalized traveling salesman
problem,” INFOR, vol. 31, no. 1, pp. 39 – 44, 1993.
转换过程
定义一个 asymmetric GTSP 实例 ,节点集 ,边集记为 , 中只包含
不同节点集合之间的边,每条边都具有非负的 cost,用一个向量表示记为 。
整个转换过程分为两部:
将 asymmetric GTSP 转换为 clustered TSP ;
clustered TSP 的可行解必须是将一个簇里面所有节点遍历之后再去遍历其他簇的节点;
定义一个 clustered TSP 实例 ,节点集 ,边集记为 , 边权
记为 ;
转换过程:
;
假设每一个簇中的节点都有一个任意的顺序, , ;
在每一个簇中添加边 ;
新添加的边都赋权值 0 ,即 ;
对于 中的边 ,在 中变为 ,且
;
其中
对于 中的边 在 中变为 ,且 ;
证明
证:
假设问题 有一个可行解
我们可以构造出问题 的一个可行解
因为 中的不同簇之间的边权值都等于 中的不同簇之间相对应的边的权值,所以
;
问题 的任意可行解,如果是从节点 进入簇 ,那么其必然从节点
离开 ;如果是从节点 进入簇 ,那么其必然从节点 离开;(这是很显然的,
因为clustered TSP的可行解就是需要遍历簇节点)
这也就意味着如果问题 有一个可行解通过了边 ,那么这个可行解也必然包括
以节点 为进簇点的簇间边和以节点 为出簇点的簇间边。
因此,如果给定问题 的任意可行解 ,我们可以构造出问题 的一个可行解 :对
中的所有簇间边 ,在 中都对应边 ,因为 ,所以
;
,
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