کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6894800 1445932 2018 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
The quadratic shortest path problem: complexity, approximability, and solution methods
ترجمه فارسی عنوان
مشکل کمترین مسیر راه دوم: پیچیدگی، تقریب پذیری و روش های حل
کلمات کلیدی
بهینه سازی ترکیبی، کوتاهترین مشکل مسیر درجه دوم درجه 1، بهینه سازی، پیچیدگی محاسباتی، شعبه و محدود،
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر علوم کامپیوتر (عمومی)
چکیده انگلیسی
We consider the problem of finding a shortest path in a directed graph with a quadratic objective function (the QSPP). We show that the QSPP cannot be approximated unless P=NP. For the case of a convex objective function, an n-approximation algorithm is presented, where n is the number of nodes in the graph, and APX-hardness is shown. Furthermore, we prove that even if only adjacent arcs play a part in the quadratic objective function, the problem still cannot be approximated unless P=NP. In order to solve the problem we first propose a mixed integer programming formulation, and then devise an efficient exact Branch-and-Bound algorithm for the general QSPP, where lower bounds are computed by considering a reformulation scheme that is solvable through a number of minimum cost flow problems. In our computational experiments we solve to optimality different classes of instances with up to 1000 nodes.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: European Journal of Operational Research - Volume 268, Issue 2, 16 July 2018, Pages 473-485
نویسندگان
, , , , , , ,