Overview¶
Introduction¶
这是我的大学课程《问题求解》的课程作业之一，全名为Open Topic，即选取一些有探讨价值的方向或话题进行先调研后分享的形式作业，以下均在2023年秋季学期完成
Contents¶
Week 1¶
OT：图在计算机和人工智能研究中有很多应用，例如程序分析中的控制流图、信息检索中的网页链接图、知识表示中的知识图谱等，请调研至少2种应用（其中至多1种来自上述例子），描述应用场景，讨论用图建模的方式，形式化描述问题并概述现有解决方案。
week 2¶
OT：在DFS和BFS的基础上，形成了很多扩展的搜索算法，例如词典序BFS、双向搜索、最佳优先搜索等，请调研至少2种扩展搜索算法（其中至多1种来自上述例子），讨论适用场景，结合例子介绍算法的设计与分析，与DFS或BFS比较异同并分析优劣。
week 3¶
OT：请调研教材中未介绍过的至少2种哈密尔顿路或哈密尔顿圈的存在性的必要条件或充分条件，讨论条件的适用场景，并阐述证明过程。
week 4¶
OT：请调研并阐述面向点连通度或边连通度的门格尔定理的至少2种证明方法（其中至少1种来自论文原文）；门格尔定理在图论中有很多应用，请调研至少2种应用，描述应用场景。
week 5¶
OT：单源最短路问题有很多并行算法，例如Δ-stepping算法、Radius Stepping算法等，请调研至少2种算法（其中至多1种来自上述例子），结合例子介绍算法的设计与分析，比较异同并分析优劣。
week 6¶
国庆放假，无内容
week 7¶
OT：距离索引（Distance Oracle）是一种用于查询精确或近似距离的数据结构，请调研至少1种精确距离索引和1种近似距离索引，讨论适用场景，结合例子介绍索引构造算法和距离查询算法的设计与分析。
week 8¶
OT：最小生成树问题有很多相关问题，例如Steiner tree、k-MST、MBST等，请调研至少2种问题（其中至多1种来自上述例子，欧氏最小生成树问题等仅限制原始问题输入的问题不在调研范围内），讨论适用场景，形式化描述问题并概述现有解决方案。
week 9¶
OT：请调研教材中未介绍过的至少2种判定问题和2种优化问题（不能是相互对应版本，也不能是教材中介绍过的问题的对应版本），讨论适用场景，用教材中的方法形式化描述问题。
week 10¶
OT：请调研并介绍图灵机及其至少2种等价模型，讨论图灵机、P、NP之间的关系。
week 11¶
OT：除福特-法尔克森算法外，最大流问题还有很多其它算法，例如Edmonds-Karp算法、Dinitz算法、Push-Relabel算法等，请调研至少2种算法（其中至多1种来自上述例子），结合例子介绍算法的设计与分析，与福特-法尔克森算法比较异同并分析优劣。
week 12¶
OT：除MAX-SAT和TSP外，分支定界和局部搜索算法还可用于解决其它问题，请为每种算法调研至少1种可以解决的问题，结合例子介绍算法的设计与分析。
week 13¶
OT：除IP外，广义的“松弛-修正”思想还可用于解决其它问题，例如TSP的松弛修正算法、最短超串问题的松弛修正算法等，请调研至少2种算法（其中至多1种来自上述例子），结合例子介绍算法的设计与分析，重点阐述其中的“松弛-修正”思想。
week 14¶
OT：除MS和MAX-CUT外，近似算法还可用于解决其它问题，例如SCP（JH算法4.3.2.11）、SKP（JH算法4.3.4.1和4.3.4.2）等，请调研至少2种近似算法（其中至多1种来自上述例子，图上的优化问题不在调研范围内），结合例子介绍算法的设计与分析，重点阐述近似比的证明过程。
week 15¶
OT：在独立、覆盖和支配的基础上，形成了很多扩展的优化问题，例如最小权完美匹配问题（Minimum-Weight Perfect Matching）、最小连通支配集问题等，请调研至少2种问题（其中至多1种来自上述例子，二分图最大匹配问题等仅限制原始问题输入的问题不在调研范围内），讨论适用场景，形式化描述问题，为每种问题结合例子介绍至少1种算法的设计与分析。
week 16¶
OT：除米什拉-格赖斯算法和贪心算法外，边染色和点染色问题还有很多其它算法，请为每种问题调研至少1种精确算法（暴力算法不在调研范围内），结合例子介绍算法的设计与分析。