Opgaven W12

Opgaven W12
1. Het BIN PACKING probleem is als volgt gedefini¨eerd:
Gegeven: n items met grootte a1 , a2 , ..., an ≤ 1
Gevraagd: Wat is het minimale aantal bins ter grootte 1 dat nodig is om de n items
in te pakken?
Beschouw het volgende algoritme:
FIRST FIT:
• Beschouw de items in willekeurige volgorde
• Voeg item toe aan eerste bin waarin het past. Als item in geen enkele bin past,
open een nieuwe bin
Laat zien dit het algoritme FIRST FIT een 2-approximatiealgoritme voor BIN
PACKING is.
2. Beschouw het knapsackprobleem
z = max
n
X
cj xj , odv
j=1
n
X
aj xj ≤ b, x ∈ Z≥0 .
j=1
Veronderstel dat:
aj
≤ b, j = 1, . . . , n
aj
∈ Z≥0 , j = 1, . . . , n
b ∈ Z≥0
cj
c1
≥
, j = 2, . . . , n .
a1
aj
De “greedyoplossing” voor dit probleem is (xG )T = (b(b/a1 )c, 0, . . . , 0) met waarde
z G = c1 b(b/a1 )c. Laat zien dat z G ≥ (1/2)z.
Hint: De optimale oplossing van de LP-relaxatie, gegeven de aannames, is: (xLP )T =
((b/a1 ), 0, . . . , 0) met waarde zLP = c1 (b/a1 ). Bovendien weten we dat z G ≤ z ≤
zLP , en daardoor dat z G /z ≥ z G /zLP . Laat nu zien dat z G /zLP ≥ 1/2.
1