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A First Problem: Stable Matching在线视频

A First Problem: Stable Matching

下一节:Gale-Shapley Algorithm

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A First Problem: Stable Matching课程教案、知识点、字幕

我们从稳定匹配问题开始学习算法

以医学院毕业生与医院之间的

求职问题为例

我们的目标是根据

给定的毕业生与医院间的偏好顺序

给出一个自强化的分配方案

为了阐明何为自强化的分配方案

我们先给出不稳定对的定义如下

给定一个分配方案

我们称求职者x与医院y之间是不稳定的

若x相比于自己分配的医院更偏好y

且y相比于自己的

某一个分配的毕业生更偏好x

接着我们可以给出稳定分配的定义

不存在不稳定对的分配

追求一个稳定的分配是自然的

而且重要的是

在一个稳定的分配中

任何一个医院和学生不会有意愿

进行私下的选择而从中获益

我们把上述问题加以简化

来研究婚姻匹配问题

对于给定的n个男人和n个女人

我们要找到一个合适的匹配

每个人对所有的异性都给出了自己的偏好

在第一张表中

所有的男性从最喜欢到最不喜欢

依次列出女性的名字

在第二张表中

所有的女性从最喜欢到最不喜欢

依次列出男性的名字

我们定义完美匹配如下

每个人都有配偶

每名男人都匹配到了一名女人

每名女人也都匹配到了一名男人

我们也考虑这个问题的稳定性

希望任意未配对的男女

都没有改变配偶的动机

先来定义不稳定对

在匹配M中

男人m和女人w未被配在一起

但m相比于当前的配偶更喜欢w

且w相比于当前的配偶更喜欢m

那么就称m-w是不稳定对

他们更有意愿在一起

稳定匹配

即 不含有不稳定对的完美匹配

我们可以描述稳定匹配问题如下

对于给定的n个男人n个女人的偏好排序

若存在一个稳定匹配

则给出这个稳定匹配

下表中给出了男女之间的偏好顺序

匹配X-C,Y-B,Z-A是稳定的吗

可以发现

X更喜欢B超过当前的配偶C

而B也更喜欢X超过当前的配偶Y

因此X-B构成了不稳定对

这不是一个稳定匹配

还是同样的例子

匹配X-A,Y-B,Z-C是稳定的吗

经过验证

这个匹配中不存在不稳定对

因此是稳定匹配

算法设计与分析课程列表:

1 Introduction of Algorithm

-1.1 Introduction

--Introduction

-1.2 A First Problem: Stable Matching

--A First Problem: Stable Matching

-1.3 Gale-Shapley Algorithm

--Gale-Shapley Algorithm

-1.4 Understanding Gale-Shapley Algorithm

--Understanding Gale-Shapley Algorithm

-Homework1

-Lecture note 1

--Lecture note 1 Introduction of Algorithm

2 Basics of Algorithm Analysis

-2.1 Computational Tractability

--Computational Tractability

-2.2 Asymptotic Order of Growth

--Asymptotic Order of Growth

-2.3 A Survey of Common Running Times

--A Survey of Common Running Times

-Homework2

-Lecture note 2

--Lecture note 2 Basics of Algorithm Analysis

3 Graph

-3.1 Basic Definitions and Applications

--Basic Definitions and Applications

-3.2 Graph Traversal

--Graph Traversal

-3.3 Testing Bipartiteness

--Testing Bipartiteness

-3.4 Connectivity in Directed Graphs

--Connectivity in Directed Graphs

-3.5 DAG and Topological Ordering

--DAG and Topological Ordering

-Homework3

-Lecture note 3

--Lecture note 3 Graph

4 Greedy Algorithms

-4.1 Coin Changing

--Coin Changing

-4.2 Interval Scheduling

--Interval Scheduling

-4.3 Interval Partitioning

--Interval Partitioning

-4.4 Scheduling to Minimize Lateness

--Scheduling to Minimize Lateness

-4.5 Optimal Caching

--Optimal Caching

-4.6 Shortest Paths in a Graph

--Shortest Paths in a Graph

-4.7 Minimum Spanning Tree

--Minimum Spanning Tree

-4.8 Correctness of Algorithms

--Correctness of Algorithms

-4.9 Clustering

--Clustering

-Homework4

-Lecture note 4

--Lecture note 4 Greedy Algorithms

5 Divide and Conquer

-5.1 Mergesort

--Mergesort

-5.2 Counting Inversions

--Counting Inversions

-5.3 Closest Pair of Points

--Closest Pair of Points

-5.4 Integer Multiplication

--Integer Multiplication

-5.5 Matrix Multiplication

--Video

-5.6 Convolution and FFT

--Convolution and FFT

-5.7 FFT

--FFT

-5.8 Inverse DFT

--Inverse DFT

-Homework5

-Lecture note 5

--Lecture note 5 Divide and Conquer

6 Dynamic Programming

-6.1 Weighted Interval Scheduling

--Weighted Interval Scheduling

-6.2 Segmented Least Squares

--Segmented Least Squares

-6.3 Knapsack Problem

--Knapsack Problem

-6.4 RNA Secondary Structure

--RNA Secondary Structure

-6.5 Sequence Alignment

--Sequence Alignment

-6.6 Shortest Paths

--Shortest Paths

-Homework6

-Lecture note 6

--Lecture note 6 Dynamic Programming

7 Network Flow

-7.1 Flows and Cuts

--Flows and Cuts

-7.2 Minimum Cut and Maximum Flow

--Minimum Cut and Maximum Flow

-7.3 Ford-Fulkerson Algorithm

--Ford-Fulkerson Algorithm

-7.4 Choosing Good Augmenting Paths

--Choosing Good Augmenting Paths

-7.5 Bipartite Matching

--Bipartite Matching

-Homework7

-Lecture note 7

--Lecture note 7 Network Flow

8 NP and Computational Intractability

-8.1 Polynomial-Time Reductions

--Polynomial-Time Reductions

-8.2 Basic Reduction Strategies I

--Basic Reduction Strategies I

-8.3 Basic Reduction Strategies II

--Basic Reduction Strategies II

-8.4 Definition of NP

--Definition of NP

-8.5 Problems in NP

--Problems in NP

-8.6 NP-Completeness

--NP-Completeness

-8.7 Sequencing Problems

--Sequencing Problems

-8.8 Numerical Problems

--Numerical Problems

-8.9 co-NP and the Asymmetry of NP

--co-NP and the Asymmetry of NP

-Homework8

-Lecture note 8

--Lecture note 8 NP and Computational Intractability

9 Approximation Algorithms

-9.1 Load Balancing

--Load Balancing

-9.2 Center Selection

--Center Selection

-9.3 The Pricing Method: Vertex Cover

--The Pricing Method: Vertex Cover

-9.4 LP Rounding: Vertex Cover

--LP Rounding: Vertex Cover

-9.5 Knapsack Problem

--Knapsack Problem

-Homework9

-Lecture note 9

--Lecture note 9 Approximation Algorithms

10 Local Search

-10.1 Landscape of an Optimization Problem

--Landscape of an Optimization Problem

-10.2 Maximum Cut

--Maximum Cut

-10.3 Nash Equilibria

--Nash Equilibria

-10.4 Price of Stability

--Price of Stability

-Homework10

-Lecture note 10

--Lecture note 10 Local Search

11 Randomized Algorithms

-11.1 Contention Resolution

--Contention Resolution

-11.2 Linearity of Expectation

--Linearity of Expectation

-11.3 MAX 3-SAT

--MAX 3-SAT

-11.4 Chernoff Bounds

--Chernoff Bounds

-Homework11

-Lecture note 11

--Lecture note 11 Randomized Algorithms

Exam

-Exam

A First Problem: Stable Matching笔记与讨论

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