我目前正在阅读一本算法书,遇到了稳定匹配问题。我想到了一个我很好奇的问题,但这本书没有回答。问题是:
对于任何匹配,如果它不稳定,则选择任何阻塞对(w,m),并匹配它们。并且还匹配他们以前的合作伙伴。并重复。这是达到稳定匹配的正确算法吗?
似乎答案是否定的。但我想不出一个反例。有没有人可以帮忙?
3 回答
我想我已经找到了答案。假设我们有 3 名女性和 3 名男性。他们的偏好列表是:
w1: m3 > m2 > m1
w2: m2 > m3 > m1
w3: don't care
m1:不关心
m2:w1 > w2 > w3
m3:w2 > w1 > w3
初始匹配: (w1,m1) (w2,m2) (w3,m3)
Step 1: w1 and m2 match, then (w1,m2) (w2,m1) (w3,m3)
Step 2: w1 and m3 match , then (w1,m3) (w2,m1) (w3,m2)
Step 3: w2 and m3 match, then (w2,m3) (w1,m1) (w3,m2)
Step 4: w2 and m2 match, then (w1,m1) (w2,m2) (w3,m3)
4 步后,匹配进入初始状态,导致无限循环。
公认的解决方案假设只有一条路径,但在第 1 步,如果 m3 和 w1 匹配并且他们被拒绝的配偶匹配,我们一步达到稳定匹配:(m1, w3), (m2, w2), (m3, w1),所以它不是一个无限循环。
事实上,在 OP 中解释的过程将导致稳定的匹配。这在论文中得到了证明:Roth 和 Vande Vate。“双边匹配中稳定的随机路径。” 计量经济学:计量经济学会杂志(1990):1475-1480。
Roth 和 Vande Vate 观察到,许多现实生活中的匹配机制是稳定的,即使没有人将其设计成这样。因此他们推测任何初始匹配都必须有随机路径来稳定。他们证明,从任意匹配开始,允许随机选择的阻塞对匹配的过程将收敛到概率为 1 的稳定匹配。
您所说的算法是随机匹配,没有考虑到他们的偏好。在该算法中,一个合作伙伴可能具有更高的偏好,从而使任何可能的匹配都不稳定。
根据定义的稳定匹配一种解决方案对所有人都公平的匹配。
该算法也没有提到避免以前的匹配使无限循环成为可能。