เทคนิคของเบเกอร์
ในสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีเทคนิคของเบเกอร์เป็นวิธีการออกแบบแผนการประมาณค่าแบบใช้เวลาพหุนาม (PTAS) สำหรับปัญหาบนกราฟระนาบชื่อนี้ตั้งตามชื่อของเบรนดา เบเกอร์ผู้ประกาศวิธีการนี้ในการประชุมเมื่อปี 1983 และตีพิมพ์ในวารสาร Journal of the ACMในปี 1994
แนวคิดของเทคนิคของเบเกอร์คือการแบ่งกราฟออกเป็นชั้นๆ เพื่อให้สามารถแก้ปัญหาได้อย่างเหมาะสมที่สุดในแต่ละชั้น จากนั้นจึงนำคำตอบจากแต่ละชั้นมารวมกันในลักษณะที่สมเหตุสมผลเพื่อให้ได้คำตอบที่เป็นไปได้ เทคนิคนี้ได้ให้ PTAS (Progressive Solution Access) สำหรับปัญหาต่างๆ ดังต่อไปนี้: การหาไอโซมอร์ฟิซึมของกราฟย่อย , เซตอิสระสูงสุด , การปกคลุมจุดยอดขั้นต่ำ , เซตครอบงำขั้นต่ำ , เซตครอบงำขอบขั้นต่ำ, การจับคู่สามเหลี่ยมสูงสุด และอื่นๆ อีกมากมาย
ทฤษฎีมิติคู่ของ Erik Demaine , Fedor Fomin, Hajiaghayiและ Dimitrios Thilikos และการแยกส่วนที่ง่ายขึ้นซึ่งแตกแขนงออกมา จากทฤษฎีนี้ ( Demaine, Hajiaghayi & Kawarabayashi (2005) , Demaine, Hajiaghayi & Kawarabayashi (2011) ) ได้ขยายและเพิ่มขีดความสามารถในการประยุกต์ใช้เทคนิคของ Baker สำหรับปัญหามากมายบนกราฟระนาบและโดยทั่วไปแล้ว กราฟที่ไม่รวมไมเนอร์ที่กำหนดไว้เช่น กราฟจีนัสที่มีขอบเขต ตลอดจนกราฟประเภทอื่น ๆ ที่ไม่ปิดภายใต้การใช้ไมเนอร์ เช่นกราฟระนาบ 1
ตัวอย่างของเทคนิค
ตัวอย่างที่เราจะใช้เพื่อสาธิตเทคนิคของเบเกอร์คือปัญหาเซตอิสระที่มี น้ำหนักสูงสุด
อัลกอริทึม
เซตอิสระ(,,) เลือกจุดยอดใดๆ ก็ได้ ค้นหาระดับการค้นหาแบบกว้างสำหรับฝังรากอยู่ที่:สำหรับ ค้นหาส่วนประกอบของหลังจากลบแล้วสำหรับ คำนวณชุดอิสระที่มีน้ำหนักสูงสุดของ อนุญาตเป็นคำตอบของน้ำหนักสูงสุดในหมู่กลับ
โปรดสังเกตว่าอัลกอริทึมข้างต้นสามารถใช้งานได้จริงเนื่องจากแต่ละคือการรวมกันของเซตอิสระที่ไม่ซ้ำกัน
การเขียนโปรแกรมแบบไดนามิก
การเขียนโปรแกรมเชิงพลวัตถูกนำมาใช้เมื่อเราคำนวณเซตอิสระที่มีน้ำหนักสูงสุดสำหรับแต่ละเซตโปรแกรมแบบไดนามิกนี้ทำงานได้เพราะแต่ละเป็น-กราฟระนาบนอกปัญหา NP-complete หลายอย่างสามารถแก้ไขได้ด้วยการเขียนโปรแกรมเชิงพลวัตบน-กราฟระนาบนอก (outerplanar graphs) เทคนิคของเบเกอร์สามารถตีความได้ว่าเป็นการครอบคลุมกราฟระนาบที่กำหนดด้วยกราฟย่อยประเภทนี้ ค้นหาคำตอบสำหรับแต่ละกราฟย่อยโดยใช้การเขียนโปรแกรมเชิงพลวัต (dynamic programming) และเชื่อมต่อคำตอบเหล่านั้นเข้าด้วยกัน