
【计】 relaxation algorithm
relax; lax; letdown; slack; loosen; unbend; unbrace
【化】 relaxation
【医】 relax; relaxation; slack
algorithm; arithmetic
【计】 ALG; algorithm; D-algorithm; Roth's D-algorithm
【化】 algorithm
【经】 algorithm
松弛算法(Relaxation Algorithm)是数学优化和计算机科学中的一类迭代方法,核心思想是通过逐步“放松”(调整)约束条件或变量值来逼近问题的最优解。该术语在中文中译为“松弛”,形象地体现了其逐步放宽限制以探索解空间的过程。
基本概念
松弛算法通过迭代更新变量的值,逐步减少目标函数值与最优解之间的差距。每一步迭代中,算法会“松弛”当前解的某些约束或条件,尝试在解空间中寻找更优的点。例如,在图的最短路径问题中,松弛操作指更新节点间距离估计值,使其更接近实际最短距离。
数学表达
以线性规划为例,松弛算法可能将整数约束转换为连续约束,形成更易求解的松弛问题。若原问题为: $$ min c^T x quad text{s.t.} quad Ax leq b,x in {0,1}^n $$ 松弛后可变为: $$ min c^T x quad text{s.t.} quad Ax leq b,0 leq x leq 1 $$ 松弛后的解提供原问题的下界参考。
最短路径算法(如Dijkstra)
通过反复松弛边的权重,逐步更新节点距离值直至收敛到最短路径。松弛操作定义为:
if d[u] + w(u,v) < d[v]:
d[v] = d[u] + w(u,v)# 更新距离估计值
线性规划松弛
在整数规划中,忽略整数约束后求解连续问题,所得解可为分支定界法提供边界值(来源:经典优化教材《Introduction to Algorithms》)。
拉格朗日松弛
将复杂约束移至目标函数中,通过惩罚系数协调可行性与最优性,常用于组合优化问题(来源:MIT优化课程讲义)。
英文术语 | 中文翻译 | 技术含义 |
---|---|---|
Relaxation | 松弛 | 放宽约束或精确条件以简化问题 |
Iterative Relaxation | 迭代松弛 | 通过多次迭代逐步逼近解 |
Constraint Relaxation | 约束松弛 | 暂时忽略部分约束条件 |
根据斯坦福大学《算法导论》课程,松弛是“通过减少限制条件,将难题转化为易解子问题的过程”。
英特尔在芯片布线优化中使用拉格朗日松弛算法处理NP-hard问题(来源:IEEE Transactions on Computer-Aided Design)。
《算法导论》(Cormen等著)第24章详细论述了松弛在最短路径算法中的理论基础。
注:因搜索结果未提供直接链接,此处引用来源为公认权威教材及学术机构公开课程资料。建议通过学术数据库(如IEEE Xplore、ACM DL)或出版社官网获取完整文献。
松弛算法(Relaxation Algorithm)是一种通过迭代逐步逼近问题解的数值方法,广泛应用于数学优化、图论、偏微分方程求解等领域。以下从核心原理、应用场景和典型方法三方面综合解释:
基本思想
松弛算法通过反复迭代调整当前解的估计值,使其逐步接近真实解。其步骤通常包括:
松弛的物理意义
类似物理学中的“弛豫”过程,算法通过“放松”约束或变量,使系统从非平衡态逐步趋近平衡态。例如在图论中,松弛操作通过更新边权值缩短路径(如Bellman-Ford算法)。
数学优化
偏微分方程求解
用于椭圆型方程(如泊松方程)的数值解,通过网格点迭代计算相邻节点平均值逼近解。
类型 | 特点 | 示例 |
---|---|---|
拉格朗日松弛 | 处理硬约束,提供下界估计 | 组合优化问题 |
连续松弛 | 将离散变量连续化 | 线性规划松弛 |
图论松弛操作 | 动态更新最短路径 | Dijkstra、Bellman-Ford算法 |
如需具体领域(如流体力学中的松弛格式)的深入解析,可进一步说明。
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