Problemy wielomianowe w klasach grafów zdefiniowanych przez zabronione indukowane cykliczne podgrupy


11

Skrzyżowane z MO .

Niech C będzie klasą grafu zdefiniowaną przez skończoną liczbę zabronionych indukowanych podrożników, z których wszystkie są cykliczne (zawierają co najmniej jeden cykl).

Czy istnieją problemy związane z grafem trudnym dla NP, które można rozwiązać w czasie wielomianowym dla C innego niż Clique i Clique?

Jeśli dobrze pamiętam, jest to niemożliwe dla niezależnego zestawu (chyba że P=NP ).

Szukaj w graphclasses.org nie znalazł żadnego.

Klasa, dla której Clique i Clique cover są wielomianami, to C5, C6, X164, X165, sunlet4, bez trójkątów

Edytować

Negatywne dla IS i Dominacji jest w tym artykule . Strona 2, wykresy Si,j,k .


3
W Stefan Kratsch Pascal Schweitzer, wykres Izomorfizm dla wykresu klas charakteryzuje się dwóch zabronionych indukowanych Subgraphs GI jest wielomianem czasu (w łatwy sposób) rozpuszczalny w wykresy, a także (mniej w łatwy sposób) do ( K s , Wykresy wolne od K 1 , t ) . (Ks,It)-free(Ks,K1,t)-free
Marzio De Biasi,

2
Być może najlepiej jest również zanotować pytanie dotyczące MO, jeśli ktoś jest zainteresowany, może chciałby zobaczyć odpowiedzi / komentarze tutaj.
RB

1
@MarzioDeBiasi, dlaczego nie zamienić komentarza na odpowiedź?
Saeed,

Odpowiedzi:


14

Myślę, że istnieje szereg trudnych problemów, które stają się łatwe dla grafów bez trójkątów; zwłaszcza te dotyczą bezpośrednio trójkątów, takich jak podział na trójkąty (czy G ma podział na trójkąty?). Inne mniej trywialne przykłady obejmują:

  • Problem stabilnego zestawu cięć (czy G ma niezależny zestaw S, taki że GS jest odłączony?). Zobacz: W przypadku stabilnych sutsetów na wykresach, Discrete Applied Math. 105 (2000) 39-50.

  • Podstawa grafu przecięcia (Czy G jest grafem przecięcia podzbiorów zbioru podstawowego elementu K?). Patrz: Problem [GT59] w: Garey & Johnson, Computers and Intractability: Przewodnik po teorii kompletności NP.


11

Oto kilka dodatkowych przykładów odpowiedzi Mon Tag:

  • GSGSGS

  • Rozpoznawanie trójkątnych wykresów liniowych jest NP-kompletne (patrz tutaj ). Łatwo też zauważyć, że problem ten staje się wielomianowy dla grafów wejściowych wolnych od trójkątów.

  • (C3,C4,C5)


Dziękuję Ci. Niektóre problemy pozostają trudne, a inne nie.
joro

10

(Ks,It)-free(Ks,K1,t)-free

K1,t

Po zastanowieniu się nad tym, łatwo jest udowodnić następujące (oryginalne?):

{H1,...Hk}HiC(H1,...,Hk)-free

(H1,...,Hk)-freeHiG1,G2rHi(u,v)G1,G2l=r/3l(u,p1,p2,...,pl,v)G1,G2(H1,...,Hk)-free3r/3+3>rG1,G2

wprowadź opis zdjęcia tutaj
G1(H1,...,Hk)-freeG1Hir=15G1l=5

Możemy również rozszerzyć wynik ujemny na problem NPC cyklu Hamiltonian, w rzeczywistości jest to bezpośrednia konsekwencja następujących (oryginalnych?):

k3Gk

Gvoutdeg(v)+indeg(v)3GGvindeg(v)=1vindeg(v)=2Gk GGG

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Następstwo: problemy cyklu i ścieżki Hamiltona pozostają NP-kompletne, nawet jeśli są ograniczone do wykresów, gdzie każdy zawiera cykl.H I(H1,...,Hk)-freeHi


Dziękuję Ci. to drzewo, więc nie jest cykliczne, czy coś mi brakuje? K1,t
joro

Masz rację! Wpadłem na wynik negatywny ... sprawdź, czy może działać, czy też jest całkowicie błędny: -S: -S
Marzio De Biasi

Dzięki. Masz więc rzekomy negatywny wynik dla GI AND cyklu Hamiltonian?
joro

Mam nadzieję, że jest to poprawne, to rozwiąże wiele nieznanych problemów z graphclasses.org.
joro

1
Tylko nitpick, każdy cykl powinien być taki jak gdzie jest stopniem wierzchołka , w przeciwnym razie twoja część iff nie jest poprawna, może być jest izomorficzna, ale nie . d i i G 1 , G 2 G 1 , G 2(m+1)didiiG1,G2G1,G2
Saeed

1

MAX-CUT pozostaje NP-kompletny.

Lemma 3.2 simple max-cut jest NP-complete na następujących dwóch klasach wykresów:

wykresy nie zawierające cykli długości co najwyżej , dla każdego .k 3kk3

Dwukrotnie dzielą krawędź.

Z „MAX-CUT i zależności między warstwami na wykresach, Marcin Kamiński”


1
Ale prosiłeś o problemy rozwiązane w czasie wielomianowym, prawda?
Peng O

@PengO rzeczywiście, ale jest to wynik ujemny, więc nie można być wielomianem. Inna odpowiedź pokazuje również negatywne wyniki.
joro
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.