Параметр графіка, можливо, пов'язаний із шириною ширини


14

Мене цікавлять графіки на вершинах, які можна отримати за допомогою наступного процесу.n

  1. Почніть з довільного графіка на k n вершин. Позначте всі вершини в G як невикористані .GknG
  2. Проводять новий граф , додавши нову вершину V , який з'єднаний з одним або більше невикористаних вершин в G , і не з'єднаний ні з якими б вершин в G . Позначити v як невикористаний .GvGGv
  3. Етикетка однієї з вершин в , в якій v пов'язана , як використовується .Gv
  4. Встановіть на G і повторіть з кроку 2, поки G не містить n вершин.GGGn

Назвіть такі графіки "графіками складності " (вибачення за розпливчасту термінологію). Наприклад, якщо G - графік складності 1, G - шлях.kGG

Я хотів би знати, чи вивчали цей процес раніше. Зокрема, для довільного , чи є NP-повним визначення того, чи граф має складність k ?kk

Ця проблема виглядає дещо схожою на питання про те, чи є частковою k -грамою , тобто має ширину k шириною k . Відомо, що визначення того, чи має G ширину k , повна NP. Однак деякі графіки (наприклад, зірки) можуть мати значно меншу ширину, ніж міра складності, про яку йдеться тут.Gk kGk

4 жовтня 2012: Питання перетинатися відправлений в MathOverflow після не було ніякої переконливої відповіді через тиждень (хоча спасибі за інформацію про причинного потоків).

Відповіді:


8

Хоча ми раніше про це особисто спілкувалися, я додаю це, сподіваючись, що це дозволить комусь іншому дати повну відповідь.

У процесі додавання вершин визначте часткову функцію від кожної вершини v, яка звикає, до вершини, яка була додана при використанні v . Тоді виявляється, що f - функція (причинної) течії (стор. 39), яка є обмеженою версією покриття шляху. Дійсно, ваш опис цих графіків "складності k " (з урахуванням набору вершин, які мають бути спочатку невикористаними вершинами, і кінцеві невикористані вершини) - це саме зіркове розкладання "геометрії" з причинним потоком (с. 46 вищезгаданої статті).f:V(G)V(G)vvf

Хоча ці "причинно-наслідкові потоки" вивчалися в основному в контексті (на основі вимірювання) квантових обчислень - де вони мотивовані певними структурами унітарних схем - існують графіко-теоретичні результати щодо них, які повністю відокремлені від квантових обчислень:

Кінцеві точки модуля унікальності : графіки зі «складністю  » - це саме ті, для яких існують (можливо перетинаються) множини S , T V ( G ) , обидва розміру k , такі, що G має рівно одну кришку шляху розміром k , шлях якої старт в S і закінчується в Т .kS,TV(G)kGkST

Екстремальні графіки : Графік на вершин, який має "складність k ", має максимум k n - ( k + 1nk ребра.kn(k+12)

Використовуючи ці результати та задавши кандидатську пару множин , визначення того, чи вони "піддають" унікальне покриття шляху таким чином, можна визначити за час O ( k 2 n ) ; але виявлення того, чи існують такі набори кінцевих точок, є очевидною складністю, а екстремальний результат, зазначений вище (що є лише необхідною умовою), представляє сучасний рівень техніки в ефективних критеріях, щоб визначити, чи існують такі набори.S,TO(k2n)


3

Усі графіки складності мають ширину шляху не більше k . На кожному кроці набір невикористаних вузлів є роздільником, що відокремлює використані вузли від тих, що вже створені. Отже, на кожному кроці, додаючи вершину, ви можете створити мішок, що містить цю вершину плюс усі невикористані вершини, і з'єднати мішок в кінці розкладання шляху. Це буде дійсною декомпозицією шляху.kk

Через "який з'єднаний" в точках 3 і 2 ширина шляху може бути набагато меншою, ніж k . Я не впевнений у вирішенні питання про те, чи G є складністю k , але, як каже Ніл, повинно бути покриття шляху розміром k, але не тільки покриття шляху, але шляхи повинні бути індуковані. І між шляхами ми можемо мати цей зигзагоподібний малюнок. Ми можемо за f ( k ) p o l y ( n ) часу обчислити оптимальну декомпозицію шляху, тоді ми можемо використовувати цю декомпозицію для виконання динамічного програмування, відстежуючи різні сегменти цих kvkGkf(k)poly(n)kшляхи, до якого шляху вони належать та порядок сегментів, що належать до одного й того ж шляху. І для кожної пари сегментів, що належать до різних шляхів, нам потрібно знати лише перший і останній шлях зигзагу.

Тому я думаю, що ми можемо вирішити, чи граф має складність за f ( k ) p o l y ( n ) час.kf(k)poly(n)

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.