形式陈述 ​
确定阈值 ​
Ski rental 的问题本身只给出未知停止时间下的租/买选择;确定性阈值是第一条基线,随机购买时刻属于后续解法扩展。在竞争分析中,设日租 1、购买价
若提前一天买,对手可在买后立即结束;若永不买,长季节比率无界。这个二难给确定性下界图像。
直觉
过早购买会在季节立即结束时浪费买价,过晚购买又会在长季节里累积过多租金。确定阈值把两类最坏损失平衡在购买价附近;随机购买时间则把固定停止日面对的期望比率摊平,但只在对手看不见随机结果时保留优势。
例子与边界
随机与边界 ​
随机购买时刻可对 oblivious 对手达到
买入日的 off-by-one 必须与“当天先租还是先买”约定一致。
离散日与连续时间的随机常数和归一化略有差别。引用竞争比时必须同时标明时间模型、购买发生在当天何时,以及对手能观察哪些随机动作。
确定阈值的逐日成本 ​
约定前
任意确定算法等价于某个首次购买日
推论与应用
随机购买时间 ​
作为随机化在线算法,连续版本选择购买时间分布,使 survival function 按指数衰减;对每个固定停止时间,期望成本与 OPT 的比率被平衡到
保证面对 oblivious 停止时间。若对手观察是否已买再决定当天结束,可专门在购买后停止,随机优势可能消失。
模型变化 ​
有二手残值、购买可取消、每日租金变化或可靠使用期预测时,OPT 与阈值都改变。Prediction-augmented ski rental 会在预测准时改善、预测错时保持鲁棒比;不能仍引用原始
参考资料
- Karlin et al., “Competitive Randomized Algorithms for Nonuniform Problems,” Algorithmica, 1994.
- Borodin, El-Yaniv, 1998.