3

我已经阅读了这里的所有答案、Wikipedia 和 WikiHow、印度人的讲座以及其他来源,我很确定我理解他们在说什么,并以这种方式实现了它。但我对所有这些解释都表明这显然是错误的说法感到困惑。

他们都说用最少的行数覆盖矩阵中的零点,如果等于 N(也就是说,每一行和每一列都有一个零),那么就有一个零解,我们就完成了。但后来我发现了这个:

    a  b  c  d  e

A   0  7  0  0  0
B   0  8  0  0  6 
C   5  0  7  3  4 
D   5  0  5  9  3 
E   0  4  0  0  9

每一行每一列都有一个零,没有办法用少于五行来覆盖零,但显然没有零解决方案。C 行在 b 列中只有零,但 D 行没有零。

我在这里误解了什么吗?我是否需要更好的测试来确定是否可以进行零分配?所有这些来源都遗漏了一些重要的东西吗?

4

1 回答 1

8

您可以仅用四行覆盖示例中矩阵中的零点:b 列、A 行、B 行、E 行。

以下是该算法的分步演练,该算法在6 月 25 日的 Wikipedia 文章中出现,应用于您的示例:

    a  b  c  d  e

A   0  7  0  0  0
B   0  8  0  0  6 
C   5  0  7  3  4 
D   5  0  5  9  3 
E   0  4  0  0  9

第一步:每一行的最小值为零,所以减法没有效果。我们尝试分配任务,使每项任务都以零成本执行,但事实证明这是不可能的。继续下一步。

第二步:每一列的最小值也为零,所以这一步也没有效果。继续下一步。

第 3 步:我们找到最少数量的行来覆盖所有的零。我们找到 [b,A,B,E]。

    a  b  c  d  e

A   ---|---------
B   ---|---------
C   5  |  7  3  4 
D   5  |  5  9  3 
E   ---|---------

第 4 步:我们找到最小的未覆盖元素。这是 3,在 (C,d) 和 (D,e)。我们从每个未标记的元素中减去 3,并为两行覆盖的每个元素添加 3:

    a  b   c  d  e

A   0  10  0  0  0
B   0  11  0  0  6 
C   2  0   4  0  1 
D   2  0   2  6  0 
E   0  7   0  0  9

立即覆盖所有零的最小行数变为 5。这很容易验证,因为每一行都有一个零,每列都有一个零。该算法断言,我们在步骤 1 中寻找的分配现在应该可以在新矩阵上进行。

我们尝试分配任务,使每个任务都以零成本执行(根据新矩阵)。现在这是可能的。我们找到解 [(A,e),(B,c),(C,d),(D,b),(E,a)]。

我们现在可以返回并验证我们找到的解决方案实际上是最优的。我们看到每个分配的工作都有零成本,除了 (C,d),它的成本为 3。由于 3 实际上是矩阵中最低的非零元素,我们已经看到没有零成本解决方案,很明显这是一个最优解。

于 2013-07-02T07:19:59.743 回答