aufgabe 2 und 3

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&&\text{Die Knoten einer Kante haben nicht die selbe Farbe} &&\text{Die Knoten einer Kante haben nicht die selbe Farbe}
\end{align*} \end{align*}
\points{2} \points{2}
\item
Wir führen eine binäre Hilfvariable ein:
\[
y = \begin{cases}
1 & \text{falls } x_1 \leq x_2 - 1 \text{ oder } x_1 - 1 \geq x_2 \\
0 & \text{sonst}
\end{cases}
\]
Die Konstante $M$ stellt sicher, dass wir nicht in die Situation $\infty - 1$
kommen, was nicht definiert ist.
Nun können wir $x_1 \neq x_2$ durch $y = 1$ ersetzen.
\points{3}
\end{tasks} \end{tasks}

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\section{Randomisierte größte Schnitte} \section{Perfektes Eliminationsschema}
\begin{tasks} \begin{enumerate}
\item % \item Kopiere $G$ nach $G$
Siehe \autoref{fig:3a}. \item Falls $\abs{V(G)} = 0$, gib das Eliminationsschema zurück. \label{schritt2}
\points{2} \item Suche nach nicht erweiterbaren $U$, sodass $G[U]$ zusammenhängend und $U \cup N(U) \neq V(G)$. Das geht mit Breitensuche mit einem beliebigen Startknoten $s$.
\begin{figure} \item Wähle aus $W = V(G) \setminus U \cup N(U)$ einen Knoten aus und
\centering füge ihn zum Eliminationsschema hinzu. Lösche diesen Knoten dann aus $G$.
\includegraphics[page=2, width=0.5\textwidth]{figures.pdf} \item Gehe zurück zu \autoref{schritt2}.
\caption{Gegenbeispiel; Maximaler Schnitt $\tup{S, T}$ und nicht maximaler Schnitt $\tup{\set{v}, V \setminus \set{v}}$} \end{enumerate}
\label{fig:3a}
\end{figure}
\item Das die Menge $U$ nicht maximal sondern nur nicht erweiterbar ist, macht die
O.B.d.A gilt: Folgerung, dass jeder Knoten in $W$ mit jedem in $N(U)$ verbunden ist, nicht kaputt,
da, wenn es eine Kante zwischen einem Knoten in $N(U)$ und $W$ nicht existiert, $U$
erweitert werden kann.
Die Wahrscheinlichkeit dafür das eine Knoten in $S$ gewählt wird ist Ebenfalls bleibt die Eigenschaft, dass $N(U)$ eine Clique ist erhalten. Die Argumentation
$\frac{1}{2}$. ist die selbe, wie zuvor.
Sei $\set{u, v}$ eine Kante und wurde $u$ in die Menge $S$ gewählt, so ist die Wahrscheinlichkeit dafür, dass $v$ in die selbe Menge gewählt wird $\frac{1}{2}$.
\points{1}
\item Jeder Knoten in $W$ ist ein simplizialer Knoten in $G[W]$, da, wenn es eine Kante
Sei $\tup{S, T}$ ein fester maximaler Schnitt. Dann gibt es eine Menge von Kanten zwischen zwei Knoten in $W$ nicht gibt, dann $U$ erweitert werden kann.
$\set{e_1, \dots, e_k}$ die den Schnitt kreuzen, also deren Knoten nicht in die selbe
Menge gewählt wurden.
Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass diese Kanten nicht in die selbe Menge gewählt wurden ist also Durch Magie wird nicht der gesamte Breitensuchbaum erstellt und die Breitensuche
\[ läuft in $\oh(\abs{V} + \abs{E}) = \oh(n + n^2)$. Durch die $n$ rekursiven Aufrufe,
1 - \sum_{i = 1}^{k} \frac{1}{2} = 1 - \frac{k}{2} in denen jeder Knoten einmal zum Eliminationsschema hinzugefügt wird, Läuft der
\] ganze Algorithmus läuft dadurch in $\oh(n^3)$
\points{2} \points{4}
\item
\[
\dots
\]
Die erwartete Anzahl an Kanten, die den Schnitt kreuzen ist mindestens $\frac{\abs{E}}{2}$. Im schechtesten Fall ist der Graph bipartit und alle
Kanten kreuzen den maximalen Schnitt. Somit ist \alg*{RandMaxCut} eine $\frac{1}{2}$-Approximation für den maximalen Schnitt.
\points{4}
\end{tasks}

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\newcommand{\NPe}{\mathrm{NP}} \newcommand{\NPe}{\mathrm{NP}}
\newcommand{\Oh}{\mathcal{O}} \newcommand{\Oh}{\mathcal{O}}
\newcommand{\oh}{\scriptstyle{\mathcal{O}}} \newcommand{\oh}{\mathcal{o}}
\newcommand{\indeg}{\mathrm{indeg}} \newcommand{\indeg}{\mathrm{indeg}}
\newcommand{\outdeg}{\mathrm{outdeg}} \newcommand{\outdeg}{\mathrm{outdeg}}