\section{Randomisierte größte Schnitte} \begin{tasks} \item Siehe \autoref{fig:3a}. \points{2} \begin{figure} \centering \includegraphics[page=2, width=0.5\textwidth]{figures.pdf} \caption{Gegenbeispiel; Maximaler Schnitt $\tup{S, T}$ und nicht maximaler Schnitt $\tup{\set{v}, V \setminus \set{v}}$} \label{fig:3a} \end{figure} \item O.B.d.A gilt: Die Wahrscheinlichkeit dafür das eine Knoten in $S$ gewählt wird ist $\frac{1}{2}$. 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 Sei $\tup{S, T}$ ein fester maximaler Schnitt. Dann gibt es eine Menge von Kanten $\set{e_1, \dots, e_k}$ 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 \[ 1 - \sum_{i = 1}^{k} \frac{1}{2} = 1 - \frac{k}{2} \] \points{2} \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}