A {\em dominating set} of a graph $G=(V,E)$ is a subset of vertices $S\subseteq V$ such that every vertex $v\in V\setminus S$ has at least one neighbor in $S$. Finding a dominating set with the minimum cardinality in a connected graph $G=(V,E)$ is known to be NP-hard. A polynomial-time approximation algorithm for this problem, described here, works in two stages. At the first stage a dominant set is generated by a greedy algorithm, and at the second stage this dominating set is purified (reduced). The reduction is achieved by the analysis of the flowchart of the algorithm of the first stage and a special kind of clustering of the dominating set generated at the first stage. The clustering of the dominating set naturally leads to a special kind of a spanning forest of graph $G$, which serves as a basis for the second purification stage. We expose some types of graphs for which the algorithm of the first stage already delivers an optimal solution and derive sufficient conditions when the overall algorithm constructs an optimal solution. We give three alternative approximation ratios for the algorithm of the first stage, two of which are expressed in terms of solely invariant problem instance parameters, and we also give one additional approximation ratio for the overall two-stage algorithm. The greedy algorithm of the first stage turned out to be essentially the same as the earlier known state-of-the-art algorithms for the set cover and dominating set problem Chv\'atal \cite{chvatal} and Parekh \cite{parekh}. The second purification stage results in a significant reduction of the dominant set created at the first stage, in practice. The practical behavior of both stages was verified for randomly generated problem instances. The computational experiments emphasize the gap between a solution of Stage 1 and a solution of Stage 2.


翻译:$G=( V, E) 的图形 {em 支配性设置} 的 { { group $G=( V, E) $( S\ subseteq V$ ) 是一个顶端 $S\ setminus V$的子集, 这样每个顶端 $v\ in V\ setminus S$ 至少有一个相邻的美元。 在连接的图形 $G= ( V, E) 中找到一个最小基点的顶端设置 。 这里描述的关于这一问题的多元时空近似算法, 工作分两个阶段。 在第一阶段, 由贪婪的算法产生支配性组合, 在第二阶段, 这个顶层的顶端比值组合中, 在第一个阶段, 开始一个最优化的轨比值的预点 。

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