We study the approximability of a recently introduced framework for clustering edge-colored hypergraphs, where goal is to color nodes in a way that minimizes the number of hyperedges containing a node with a different color than the hyperedge. This problem is closely related to chromatic correlation clustering and various generalized multiway cut problems. We first of all provide a $\min\{2 - 2/k, 2-2/(r+1)\}$-approximation by rounding a natural linear programming relaxation, where $r$ is the maximum hyperedge size and $k$ is the number of colors. This improves on the best previous rounding scheme that achieves an approximation of $\min\{2 - 1/k, 2-1/(r+1)\}$. We show our rounding scheme is optimal by proving a matching integrality gap. When $r$ is large, our approximation matches a known $2(1-1/k)$-approximation based on reducing to node-weighted multiway cut and rounding a different linear program. The exact relationship between the two linear programs was not previously known; we prove that the canonical relaxation is always at least as tight as the node-weighted multiway cut relaxation, and can be strictly tighter. We also show that when $r$ and $k$ are arbitrary, the edge-colored clustering objective is approximation equivalent to vertex cover. This immediately implies several refined hardness results, as well as fast combinatorial 2-approximation algorithms.
翻译:我们研究最近推出的组合边缘色高光度高光度框架的近似性, 目标是以尽可能减少含有与高亮不同颜色的节点的顶层节点的数量来显示节点的颜色。 这个问题与染色相关组合和各种通用多路切开问题密切相关。 我们首先通过绕圈自然线性编程放松来提供$min ⁇ 2 - 2/k, 2-2/(r+1) ⁇ $- occol- adoromation, 以美元为最大顶端, 美元为最大顶端, 以美元为颜色数量。 这可以改善前两个最佳的圆形组合计划, 其近似近似值为$\\ min2 - 1/ k, 2-1/ (r+1) $ 。 我们通过证明匹配一个匹配的整体性差, 我们的近距离匹配一个已知的 $ 2 ( 1/ k) $- appoloral) 匹配一个已知的直线性程序, 美元 美元 美元 美元 。 两个直线性方案之间的确切关系是 直线性方案, 直线性方案在严格意义上的直线性平面上, 我们证明, 直线性平比值2 直线性平, 直线性 直线性平, 直线性平, 直线性平, 直线性平, 当我们能够显示, 直线性 直线性 直线性 直线性 直线性 直线性 直线性 直线性 直线性 直线性 直线性 直, 我们 直 直 直 直, 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直 直