Interdicting facilities in tree networks

  • This article investigates a network interdiction problem on a tree network: given a subset of nodes chosen as facilities, an interdictor may dissect the network by removing a size-constrained set of edges, striving to worsen the established facilities best possible. Here, we consider a reachability objective function, which is closely related to the covering objective function: the interdictor aims to minimize the number of customers that are still connected to any facility after interdiction. For the covering objective on general graphs, this problem is known to be NP-complete (Fröhlich and Ruzika In: On the hardness of covering-interdiction problems. Theor. Comput. Sci., 2021). In contrast to this, we propose a polynomial-time solution algorithm to solve the problem on trees. The algorithm is based on dynamic programming and reveals the relation of this location-interdiction problem to knapsack-type problems. However, the input data for the dynamic program must be elaborately generated and relies on the theoretical results presented in this article. As a result, trees are the first known graph class that admits a polynomial-time algorithm for edge interdiction problems in the context of facility location planning.

Volltext Dateien herunterladen

Metadaten exportieren

Weitere Dienste

Suche bei Google Scholar
Metadaten
Verfasser*innenangaben:Nicolas Fröhlich, Stefan Ruzika
URN:urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-78405
DOI:https://doi.org/10.1007/s11750-021-00600-6
ISSN:1863-8279
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):TOP
Verlag:Springer Nature - Springer
Dokumentart:Wissenschaftlicher Artikel
Sprache der Veröffentlichung:Englisch
Datum der Veröffentlichung (online):18.03.2024
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Veröffentlichende Institution:Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
Datum der Publikation (Server):18.03.2024
Ausgabe / Heft:30
Seitenzahl:24
Erste Seite:95
Letzte Seite:118
Quelle:https://link.springer.com/article/10.1007/s11750-021-00600-6
Fachbereiche / Organisatorische Einheiten:Kaiserslautern - Fachbereich Mathematik
DDC-Sachgruppen:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 510 Mathematik
Sammlungen:Open-Access-Publikationsfonds
Lizenz (Deutsch):Zweitveröffentlichung