Найменший набір не входить до колекції наборів


14

Подано як вхід ціле число n і безліч множин елементів , яка складність пошуку множиниS{1,...,n}T елементів {1,...,n} таким, що T має мінімальну кардинальність і T не входить у жоден з множин S ?


обидві відповіді поки що згадують набір ударів. зауважимо, що набори вражень також відображаються на гіперграфах, які називаються поперечними , і CNF DNF перетворення монотонних булевих формул.
vzn

Відповіді:


16

Нехай , і F = { S 1 , S 2 , ... , S m } 2 [ n ] - сімейство вхідних наборів. Якщо я неправильно зрозумів вашу постановку проблеми, ми хочемо знайти набір мінімального розміру T [ n ] такий, що T S i для всіх i = 1 , 2[n]={1,2,,n}F={S1,S2,,Sm}2[n]T[n]TSi .i=1,2,,m

Щоб відповісти на ваше запитання, зауважте, що тоді і тільки тоді, коли T ( [ n ] S i ) . Тобто T має перетинати доповнення кожного S i . Але це означає, що ваша проблема, по суті, еквівалентна задачі набору ударів (розгляньте набір набору з введенням G = { [ n ] S i : i = 1 , 2 , , m } ):TSiT([n]Si)TSiG={[n]Si : i=1,2,,m}

Набір ударів. Враховуючи сімейство множин і ціле число k , чи існує множина T [ n ] з | Т | k і T S для всіх S F ?F2[n]kT[n]|T|kTSSF

Набір ударів, як відомо, є NP-повним, і його не можна, вільно кажучи, вирішувати швидше, ніж за час якщо Гіпотеза сильного експоненційного часу не завершиться .O(2n)


Ах, я думав про попадання сета, але зменшення не бачив. Спасибі!
a3nm

11

Проблема еквівалентна проблемі Set Cover Problem / Hitting Set Problem:

Для сімейства підмножин { 1 , ... , п } , знайдеться безліч T { 1 , ... , п } мінімального можливого розміру , який перетинає кожен набір в сім'ї F .F{1,,n}T{1,,n}F

Ваша проблема еквівалентна задачі набору ударів, оскільки не лежить у жодному наборі в S, і лише тоді, коли він перетинає кожен набір у F = { ˉ A : A S } . (Отже, щоб вирішити екземпляр задачі набору ударів, досить вирішити екземпляр вашої проблеми за допомогою S = { ˉ A : A F } .)TSF={A¯:AS}S={A¯:AF}

Проблема встановлення ударів є важкою для NP [Karp '72]. Існує алгоритм наближення для нього та відповідна твердість результату апроксимації [Lund, Yannakakis '94, Feige '98].O(logn)

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.