Thuộc tính đồ thị hoàn chỉnh NP là di truyền, nhưng không phải là phụ gia?


12

Một thuộc tính đồ thị được gọi là di truyền nếu nó đóng đối với việc xóa các đỉnh (nghĩa là tất cả các sơ đồ con cảm ứng đều kế thừa thuộc tính). Một thuộc tính đồ thị được gọi là phụ gia nếu nó được đóng đối với việc lấy các liên hiệp rời rạc.

Không khó để tìm thấy các thuộc tính là di truyền, nhưng không phải là phụ gia. Hai ví dụ đơn giản:

(1) Đồ thị đã hoàn thành.

(2) Biểu đồ không chứa hai chu kỳ tách rời đỉnh.

Trong những trường hợp này, rõ ràng là tài sản được kế thừa bởi các sơ đồ con cảm ứng, nhưng lấy hai biểu đồ rời rạc có tài sản, liên minh của chúng có thể không bảo tồn nó.

Cả hai ví dụ trên đều là các thuộc tính có thể quyết định đa thời gian (mặc dù đối với (2) nó có phần ít tầm thường hơn). Nếu chúng ta muốn các thuộc tính khó hơn, chúng vẫn có thể được tạo bằng cách làm theo mẫu của (2), nhưng thay thế các chu kỳ bằng các loại biểu đồ phức tạp hơn. Sau đó, tuy nhiên, chúng ta có thể dễ dàng chạy vào tình huống mà vấn đề thậm chí không ở lại , theo các giả định phức tạp chuẩn như N P c o N P . Nó xuất hiện ít tầm thường hơn để tìm một ví dụ nằm trong N P , nhưng vẫn còn khó.NPNPcoNPNP

Câu hỏi: Bạn có biết một thuộc tính đồ thị -complete (tốt nhất là tự nhiên) là di truyền, nhưng không phải là phụ gia?NP


4
Bạn đã hỏi một số câu hỏi về các thuộc tính "tự nhiên". Có thể hữu ích để hiểu động lực cho một số trong những câu hỏi này là gì.
Suresh Venkat

1
@Suresh Tôi muốn hiểu rõ hơn điều gì làm cho một vấn đề trở nên tự nhiên, trái ngược với giả tạo, giả tạo. Tôi nghĩ, khái niệm tự nhiên là một cầu nối quan trọng giữa lý thuyết và thực tế, và nó đáng để khám phá. Điều tôi thấy hấp dẫn là mặc dù chúng tôi không có bất kỳ định nghĩa chính thức nào về vấn đề nào là "tự nhiên", mọi người thường có sự đồng thuận rõ ràng về việc một vấn đề cụ thể có tự nhiên hay không. Có lẽ tôi sẽ đăng một câu hỏi riêng về vấn đề này, để tìm hiểu thêm về cách người khác xem nó.
Andras Farago

Câu trả lời:


9

Tôi nghĩ rằng vấn đề che phủ -clique, hỏi xem có tồn tại một phân vùng của các đỉnh trong k bộ sao cho mỗi bộ tạo ra một cụm, có các thuộc tính mong muốn không.kk

Rõ ràng, việc sử dụng các sơ đồ con cảm ứng không thể làm tăng kích thước tối thiểu của phân vùng đó. Mặt khác, khi bạn lấy sự kết hợp rời rạc của hai biểu đồ, bạn phải lấy sự kết hợp của phân vùng thành các cụm của mỗi biểu đồ.


Tương tự, bìa đỉnh / tập hợp kích thước tối đa hoạt động tương tự nhau. k
RB

Nhưng cả hai vấn đề bạn đề cập là đa thức cho cố định , phải không? Tôi nghĩ rằng nếu bạn buộc k là một phần của đầu vào, thì nó dừng là một thuộc tính được xác định rõ theo nghĩa câu hỏi được hỏi. kk
Vinicius dos Santos

Các -clique sở hữu nắp, như đã nêu trong câu trả lời, không phải là h e r e d i t một r y . Một biểu đồ có thể có một phần k thành các cụm, nhưng một sơ đồ con của nó có thể không kế thừa thuộc tính này. Điều này vẫn đúng cho cả hằng số và biến k . khereditarykk
Andras Farago

4
Điều này có thể được giải quyết dễ dàng khi cho phép các phân vùng trống (nếu vấn đề ban đầu không cho phép, chỉ cần xem xét phiên bản sửa đổi này). Thay vì "clique cover of size " xem xét "kích thước tối đa k ". kk
Vinicius dos Santos

1
Vâng, tôi nghĩ rằng, với sửa đổi này bây giờ là một câu trả lời chính xác! Nếu chúng ta sửa , thì thuộc tính tương đương với "phần bù của G 3 có thể tô màu không?" (có nghĩa là phần bổ sung có thể tô màu bằng tối đa 3 màu). Đây là di truyền, và thực sự là NP hoàn chỉnh, bởi tính hoàn chỉnh NP đã biết của đồ thị 3 màu. Thuộc tính này cũng không phải là phụ gia, bởi vì nếu cả G 1G 2 đều có phần bổ sung 3 màu, thì phần bổ sung của liên kết rời rạc của chúng có thể không giữ được 3 màu (có thể cần tới 6 màu). k=3G1G2
Andras Farago

1

Xem xét vấn đề này

Cho một đồ thị quyết định xem bộ đỉnh của nó có thể được phân chia thành hai bộ khác nhau sao cho các đồ thị cảm ứng được tạo bởi các cống thể hiện tính chất PQ , đã hoàn thành NPGPQ .

Nó vẫn hoàn thành NP ngay cả khi các thuộc tính là di truyền.

Bây giờ rõ ràng một giải pháp của vấn đề trên cho một biểu đồ cũng cung cấp giải pháp cho các sơ đồ con cảm ứng. Nhưng khi kết hợp các đồ thị cùng họ với G có thể không được giải bằng cách sử dụng giải pháp đó.

Ví dụ, phân vùng đồ thị chung trong các đồ thị khoảng cách đơn vị khác nhau là NP hoàn thành nhưng khi lấy liên kết của tất cả các cạnh có thể (làm cho đồ thị hoàn thành) giải quyết vấn đề một cách tầm thường.


1
Xin lưu ý rằng câu hỏi tìm kiếm một tài sản không phải là phụ gia. Trong ví dụ của bạn dường như không có gì đảm bảo rằng phải tồn tại hai biểu đồ mà cả hai đều có tài sản, nhưng liên minh rời rạc của chúng thì không.
Andras Farago

1

Xác định số bìa chu kỳ của đồ thị là số chu kỳ tối thiểu C 1 , Lít , C m sao cho (i) mỗi C i là đồ thị chu kỳ trên một tập con của V , (ii) mỗi cạnh của E có mặt trong một số C iG=(V,E)C1,,CmCiVECi . Tôi phỏng đoán như sau:

k3Gk

k=2 , vấn đề là đa thức - điều này phải tuân theo "Mã Gauss, Đồ thị Hamilton Hamilton và Hoán vị xếp chồng" của Rosenstiehl và Tarjan.

Nếu (1) là đúng thì nó sẽ trả lời câu hỏi của bạn, vì nó cung cấp một thuộc tính là di truyền, nhưng rõ ràng không phải là phụ gia.

(LƯU Ý THÊM: phỏng đoán (2) khác với "phỏng đoán che phủ chu kỳ kép" của Szekeres và Seymour, mặc dù có sự đồng nhất).


1
Khách sạn này không phải là di truyền. Việc loại bỏ một đỉnh có thể làm tăng số chu kỳ cần thiết để bao phủ tất cả các cạnh, bởi vì đỉnh bị loại bỏ có thể loại bỏ một chu kỳ được sử dụng để bao phủ nhiều cạnh. Ví dụ đơn giản nhất là khi toàn bộ biểu đồ chỉ là một chu kỳ. Việc loại bỏ một đỉnh làm cho bất kỳ chu kỳ bao gồm không thể, vì không có chu kỳ còn lại.
Andras Farago

GGvv

k
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.