Comparação entre uma solução combinatória e um método de planos-de-corte para o problema do emparelhamento de peso máximo

• Autor(a) principal: Oliveira, Ander Conselvan de
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-20122010-123246/
• topic: combinatorial optimization; cut-planes; emparelhamento; matching; otimização combinatória; plano-de-corte

Um emparelhamento em um grafo é um conjunto de arestas duas a duas não adjacentes. Dado um grafo G com pesos em suas arestas, o problema do emparelhamento de peso é máximo é encontrar um emparelhamento cuja soma dos pesos de suas arestas é máxima. Neste trabalho estudamos diferentes soluções para esse problema. Estudamos algoritmos combinatórios que resolvem o problema no caso em que G é bipartido e no caso geral. O algoritmo de Edmonds é um algoritmo polinomial cuja complexidade de tempo é O(n^4), onde n é o número de vértices do grafo G. Discutimos nesse trabalho nossa implementação desse algoritmo. Num trabalho de 1985, Grötschel e Holland propuseram o uso de ferramentas de programação linear para resolver o mesmo problema. O método chamado de planos-de-corte baseia-se em um resultado de Padberg e Rao de que o problema da separação associado ao poliedro dos emparelhamentos pode ser resolvido em tempo polinomial. Neste trabalho fizemos implementações dos dois métodos e os utilizamos para resolver diversos tipos de instâncias do problema. Nossa conclusão é que o método poliédrico, apesar de utilizar ferramentas genéricas, é bastante eficiente na prática.