Пошук відповідності, скорочення якого мінімізує кількість дуг у графіку


10

З огляду на змішаний графік G=(V,E,A) з ребрами E і дугами A , знайдіть відповідність у E яка мінімізує кількість дуг у G/M , де G/M отримується від G шляхом стискання узгоджених вершин і видалення паралельні дуги.

Чи (версія рішення) ця проблема не є повною? Чи вивчено це в літературі?


2
Чи має значення ви маєте дуги чи ні?
— Суреш Венкат

@Suresh: Насправді ні, A може бути непрямим. Справа в тому, що один набір ребер визначає, які вершини можна співставити, а відповідність мінімізує кількість ребер після стиснення в іншому наборі ребер.
— Маркус Рітт

2
а, добре. тож справді питання може бути спрощене просто мати непрямий графік G, без двох множин E і A.
— Suresh Venkat

Я не впевнений. Коли краї непрямі, ми можемо зменшити задачу до спрямованого випадку, підставивши кожне ребро на два спрямовані; але у спрямованому випадку кількість дуг після стиску залежить від їх напрямку, оскільки дві дуги між одними і тими ж вершинами не повинні бути паралельними. Тому просто не враховуючи напрямок дуг, оптимальне співпадіння може бути різним.
— Маркус Рітт

Відповіді:


8

Я не знаю, чи ви маєте намір дозволити паралельні ребра в Е та дуги в А бути паралельними чи ні, але це зрештою не має значення. У цій відповіді ми припускаємо, що ви не дозволяєте ребрам і дугам бути паралельними.

Розглянемо окремий випадок, коли для кожної дуги в A , A також міститься дуга у зворотному напрямку. У цьому випадку ми можемо ігнорувати орієнтацію дуг і вважати їх непрямими. Краї ми називаємо E чорними краями, а краї - A червоними краями .

Навіть при цих двох обмеженнях проблема не заповнена NP зменшенням від Max-2SAT. Нехай φ - формула 2CNF в n змінних з m- пропозиціями. Побудуйте графік G з 3 n вершин v 1 , … , v n , x 1 , … , x n , ˉ x 1 , … , ˉ x n наступним чином. G має 2x1,…,xnv1,…,vn,x1,…,xn,x¯1,…,x¯nn чорних ребер: і ( v i , ˉ x i ) для i = 1,…, n . G має червоних ребер. Спочатку з'єднайте та for i ≠ j червоним краєм. Далі для кожної різної змінної та розглянемо чотири пари літералів . Підключіть літерали(vi,xi)(vi,x¯i)vivjxixj(l,l′)=(xi,xj),(xi, ˉ x j),( ˉ x i,xj),( ˉ x i, ˉ x j)ll′( ˉ l ∨5(n2)−mvivjxixj(l,l′)=(xi,xj),(xi,x¯j),(x¯i,xj),(x¯i,x¯j)lі червоним краєм, якщо і лише тоді, якщо пункт не відображається у φ .l′(l¯∨l¯′)

Зрозуміло, що нам потрібно лише враховувати максимальні відповідність чорних країв, щоб мінімізувати кількість червоних ребер після стиснення. Зрозуміло також, що кожна максимальна відповідність M у чорних ребрах складається з n ребер, що з'єднують з для i = 1,…, n . Визначте це максимальне відповідність M із призначенням істини . Неважко перевірити, що після стискання M та видалення паралельних ребер графік має рівно червоні ребра, де kl i ∈ { x i , ˉ x i } { l 1 , … , l n } 4 ( nvili∈{xi,x¯i}{l1,…,ln}4(n2)−k- кількість пунктів, задоволених цим присвоєнням істини. Отже, мінімізація кількості червоних країв після укладання відповідних чорних країв рівнозначна максимізації кількості задоволених пропозицій.


Дякую! (Друкарська помилка: пункт має бути .)(l¯∨l′¯)
— Маркус Рітт

@Marcus: Вітаємо вас і дякуємо за вказівку на друк.
— Цуйосі Іто
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.