aufgabe 2 und 3
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@ -25,5 +25,18 @@
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\end{align*}
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\points{2}
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\item
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Wir führen eine binäre Hilfvariable ein:
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\[
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y = \begin{cases}
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1 & \text{falls } x_1 \leq x_2 - 1 \text{ oder } x_1 - 1 \geq x_2 \\
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0 & \text{sonst}
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\end{cases}
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\]
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Die Konstante $M$ stellt sicher, dass wir nicht in die Situation $\infty - 1$
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kommen, was nicht definiert ist.
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Nun können wir $x_1 \neq x_2$ durch $y = 1$ ersetzen.
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\points{3}
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\end{tasks}
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@ -1,43 +1,27 @@
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\section{Randomisierte größte Schnitte}
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\begin{tasks}
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\item
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Siehe \autoref{fig:3a}.
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\points{2}
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\begin{figure}
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\centering
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\includegraphics[page=2, width=0.5\textwidth]{figures.pdf}
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\caption{Gegenbeispiel; Maximaler Schnitt $\tup{S, T}$ und nicht maximaler Schnitt $\tup{\set{v}, V \setminus \set{v}}$}
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\label{fig:3a}
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\end{figure}
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\section{Perfektes Eliminationsschema}
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\begin{enumerate}
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% \item Kopiere $G$ nach $G$
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\item Falls $\abs{V(G)} = 0$, gib das Eliminationsschema zurück. \label{schritt2}
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\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 $s$.
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\item Wähle aus $W = V(G) \setminus U \cup N(U)$ einen Knoten aus und
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füge ihn zum Eliminationsschema hinzu. Lösche diesen Knoten dann aus $G$.
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\item Gehe zurück zu \autoref{schritt2}.
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\end{enumerate}
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\item
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O.B.d.A gilt:
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Das die Menge $U$ nicht maximal sondern nur nicht erweiterbar ist, macht die
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Folgerung, dass jeder Knoten in $W$ mit jedem in $N(U)$ verbunden ist, nicht kaputt,
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da, wenn es eine Kante zwischen einem Knoten in $N(U)$ und $W$ nicht existiert, $U$
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erweitert werden kann.
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Die Wahrscheinlichkeit dafür das eine Knoten in $S$ gewählt wird ist
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$\frac{1}{2}$.
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Ebenfalls bleibt die Eigenschaft, dass $N(U)$ eine Clique ist erhalten. Die Argumentation
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ist die selbe, wie zuvor.
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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 $\frac{1}{2}$.
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\points{1}
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Jeder Knoten in $W$ ist ein simplizialer Knoten in $G[W]$, da, wenn es eine Kante
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zwischen zwei Knoten in $W$ nicht gibt, dann $U$ erweitert werden kann.
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\item
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Sei $\tup{S, T}$ ein fester maximaler Schnitt. Dann gibt es eine Menge von Kanten
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$\set{e_1, \dots, e_k}$ die den Schnitt kreuzen, also deren Knoten nicht in die selbe
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Menge gewählt wurden.
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Durch Magie wird nicht der gesamte Breitensuchbaum erstellt und die Breitensuche
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läuft in $\oh(\abs{V} + \abs{E}) = \oh(n + n^2)$. Durch die $n$ rekursiven Aufrufe,
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in denen jeder Knoten einmal zum Eliminationsschema hinzugefügt wird, Läuft der
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ganze Algorithmus läuft dadurch in $\oh(n^3)$
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\points{4}
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Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass diese Kanten nicht in die selbe Menge gewählt wurden ist also
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\[
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1 - \sum_{i = 1}^{k} \frac{1}{2} = 1 - \frac{k}{2}
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\]
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\points{2}
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\item
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\[
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\dots
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\]
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Die erwartete Anzahl an Kanten, die den Schnitt kreuzen ist mindestens $\frac{\abs{E}}{2}$. Im schechtesten Fall ist der Graph bipartit und alle
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Kanten kreuzen den maximalen Schnitt. Somit ist \alg*{RandMaxCut} eine $\frac{1}{2}$-Approximation für den maximalen Schnitt.
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\points{4}
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\end{tasks}
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@ -51,7 +51,7 @@
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\newcommand{\NPe}{\mathrm{NP}}
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\newcommand{\Oh}{\mathcal{O}}
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\newcommand{\oh}{\scriptstyle{\mathcal{O}}}
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\newcommand{\oh}{\mathcal{o}}
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\newcommand{\indeg}{\mathrm{indeg}}
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\newcommand{\outdeg}{\mathrm{outdeg}}
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