Пошук підграфів з високою шириною і постійним ступенем


9

Мені дають графік Gз шириною k і довільного ступеня, і я хотів би знайти підграф H з G (не обов'язково індукований підграф) такого, що Hмає постійний ступінь і його широта ширини є максимально можливою. Формально моя проблема полягає в наступному: обравши зв'язаний ступіньdN, яка "найкраща" функція f:NN такий, що в будь-якому графіку G з шириною k, Я можу знайти (сподіваюся, ефективно) підграф H з G з максимальним ступенем d і тривалість f(k).

Очевидно, що ми повинні взяти d3 оскільки немає графіків високої ширини з максимальним ступенем <3. Дляd=3 Я знаю, що можна взяти f такий як f(k)=Ω(k1/100)або, таким чином, звертаючись до мінорного результату вилучення сітки Чекурі та Чужоя (і використовуючи його для отримання графіка високої ширини ширини-3, наприклад, стіни, як топологічного мінора), з можливістю обчислення підграфа (в Р.П. ). Однак це дуже потужний результат із детальним доказом, тому його неправильно використовувати для того, що виглядає набагато простішою проблемою: я просто хотів би знайти будь -який підграф з постійною ступенем високої ширини, а не конкретний як за їх результатом. Далі, пов'язаний наfне так добре, як я б сподівався. Звичайно, відомо, що це можна зробитиΩ(k1/20) (аж до відмови від ефективності обчислення), але я б сподівався на щось подібне Ω(k). Отже, чи можна показати це, враховуючи графікG широкої ширини k, є підграф G з постійним ступенем і лінійною шириною в k?

Мене також цікавить саме той самий питання щодо пропускної здатності, а не для ширини ширини. Щодо пропускної здатності, я не знаю жодного аналога до сітки незначного видобутку, тому проблема здається ще більш загадковою ...

Відповіді:


12

Дивіться статтю Юлії Чужой та мене про розсіювачі Treewidth. Ми показуємо, що можна отримати підграф з ступенем максимум 3 з широкою шириноюΩ(k/polylog(k)) де k - це широта ширини G. https://arxiv.org/abs/1410.1016 Доказ коротший, ніж для неповнолітніх, але все ще не так просто і ґрунтується на кількох попередніх інструментах.

Припустимо, ви вирішите простішу ціль - ступінь 4 та широку ширину Ω(k1/4)тоді ви можете отримати це набагато легше за допомогою результатів Рід і Вуд на сітках неповнолітніх. https://arxiv.org/abs/0809.0724

Ще один простий результат, який ви можете отримати, - це наступний, який є відправною точкою для деяких більш задіяних доказів. Можна отримати підграф дегре log2(k) і ширина Ω(k/polylog(k)). Ви можете побачити папір-розсіювач паперу для аргументу для досягнення цього.


1
Додатковий коментар. Чи можна отримати підграфΩ(k)висока ширина та постійний ступінь - дуже цікава відкрита проблема. Ми ставимо це запитання в папері з розсіювачем широкої ширини, але не маєте хорошого розуміння правильної відповіді. Один цікавий графік, про який запитував Барт Янсен, - це гіперкубn вузли, які мають ширину Θ(n/logn) та початковий ступінь Θ(logn).
Чандра Чекурі

Дякуємо за вказівку на Рід та Вуд! Я заповню деталі. Thm 1.2 їх статті говорить про те, що графік G з широкою шириноюΩ(l4polylog(l))містить сітку-неповнолітню порядку l. Тепер сітчастий мінор М - це підграф G, сформований із шляхів з двостороннім перетином графіка H, тому кожна вершина в M належить щонайбільше 2 шляхам M (інакше це трикутник у H), отже, M має максимальний ступінь 4. Далі М має ширинуΩ(l): насправді будь-яке дерево M шириною k дає дереві дека H ширини <= 2k (замінюючи кожну вершину її членами, максимум 2), і H має Klяк неповнолітній.
a3nm

Знову ж таки, це дуже корисно, дякую. Цікаво, що питання щодо лінійної ширини все ще залишається відкритим. (Ось що, якщо я правильно розумію, кон'юнктура 1.2 у вашому документі про розріджувач - це дещо інша проблема: він вимагає, щоб підграф був підрозділом деякої кількості H з величиною полінома в k, тоді як я цього не прошу і просто хочу підграф повинен мати постійний ступінь.) Останнє: чи знаєте ви, що про цю відкриту проблему відомо щось, окрім пропускної здатності, а не ширини ширини? Знову дякую!
a3nm

@ a3nm, чому ви здивовані, що питання про лінійну широту ширини є відкритим? Наразі у нас немає постійного наближення фактора для широкої ширини. Що стосується ширини шляху, то зараз єдиний спосіб наблизити pathwidh - це зв'язок між treewdith та шириною шляху, який показуєtw(G)pw(G)O(logn)tw(G). Через спарифікацію ширини ширини також можна отримати спарифікацію ширини шляху, але ми втрачаємо коефіцієнт log n. Було б добре, якби це був лише фактор log pw (G), але я не впевнений, як це зробити чи це відомо.
Чандра Чекурі

Дякуємо вам за пояснення щодо стану лінійної ширини ширини, а також за пояснення щодо розщеплення ширини шляху. Останнє, що ви згадали, - це такі результати, які нам були б потрібні; занадто погано, що питання все ще залишається відкритим. У будь-якому випадку, ще раз дякую за ваші пояснення!
a3nm
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.