Đối với những họ đồ thị là Địa lý tổng quát trong


11

Như @Marzio đã đề cập, trò chơi sau đây được gọi là Địa lý tổng quát .

Cho đồ thị và đỉnh bắt đầu , trò chơi được xác định như sau:G=(V,E)vV

Ở mỗi lượt (hai người chơi xen kẽ), một người chơi chọn , và sau đó xảy ra:uN(v)

  1. v , cũng như tất cả các cạnh của nó, được lấy ra từ .G
  2. uv (tức là được cập nhật thành đỉnh ).vu

Người chơi bị buộc phải chọn "ngõ cụt" (nghĩa là một đỉnh không có cạnh đi) sẽ thua.

Trong đó các họ đồ thị là chiến lược tối ưu tính toán trong thời gian đa thức?

Ví dụ, thật dễ dàng để thấy rằng nếu là DAG, thì chúng ta có thể dễ dàng tính toán chiến lược tối ưu cho người chơi.G


5
Trò chơi được gọi là Địa lý tổng quát và hoàn thành PSPACE (ngay cả trên các đồ thị có hướng phẳng). Xem các trò chơi phức tạp về hình thành đường dẫn cho một số biến thể (cũng như một số biến thể thời gian đa thức)
Marzio De Biasi

Bạn có thể cụ thể hơn không? Ví dụ, từ liên kết của Marzio, bạn có thể thấy rằng treewidth giới hạn là đủ.
domotorp

1
@domotorp: Tôi nghĩ rằng GG trên đồ thị lưới rắn không xác định là một vấn đề mở chưa được giải quyết (có lẽ cũng không được nghiên cứu). Tôi sẽ google một chút để xem nếu nó là một vấn đề mới. Trong khi, trong trường hợp đồ thị lưới đặc có hướng, có vẻ dễ dàng mô phỏng các "lỗ" bằng cách sử dụng các cạnh được định hướng, do đó, nó phải hoàn thành PSPACE.
Marzio De Biasi

Câu trả lời:


8

Tổng quát Địa lý (GG) là PSPACE hoàn thành ngay cả trên các đồ thị lưỡng cực có hướng phẳng, nhưng, như đã báo cáo trong:

Hans L. Bodlaender, Sự phức tạp của các trò chơi tạo đường , Khoa học máy tính lý thuyết, Tập 110, Số 1, ngày 15 tháng 3 năm 1993, Trang 215-245

GG (và một số biến thể hoàn chỉnh PSPACE khác) có thể giải quyết theo thời gian tuyến tính trong đồ thị của treewidth giới hạn.

GHI CHÚ: một trong những biến thể Địa lý Tổng quát gần đây đã được chứng minh là hoàn thành PSPACE là Tron ( trò chơi Light C chu kỳ ): đưa ra một biểu đồ vô hướng, hai người chơi chọn hai đỉnh bắt đầu khác nhau, rồi lần lượt di chuyển sang một cạnh đỉnh từ cái trước tương ứng của chúng trong mỗi bước. Trò chơi kết thúc khi cả hai người chơi không thể di chuyển được nữa. Người chơi vượt qua nhiều đỉnh sẽ chiến thắng (nó được phỏng đoán là PSPACE hoàn thành vào năm 1990 bởi Bodlaender và Kloks).
Tillmann Miltzow, Tron, một trò chơi kết hợp trên đồ thị trừu tượng (2011)


n×m

               Width n
           1 2 3 4 5 6 7 8 
         1 A B A B A B A B    Winning matrix up to 8x8
         2   B B B B B B B 
         3     A B A B A B 
Height m 4       B B B B B  
         5         A B A B 
         6           B B B 
         7             A B 
         8               B 

Thật kỳ lạ, ma trận tương tự thu được nếu người chơi A có thể chọn một nút bắt đầu tùy ý.

Như đã nói trong các bình luận, tôi nghĩ rằng sự phức tạp của việc quyết định liệu có chiến lược chiến thắng khi GG được chơi trên các biểu đồ lưới rắn (có hình dạng tùy ý, nhưng không có lỗ hổng) không được biết đến và có lẽ không dễ để chứng minh điều gì đó về nó (thực sự là vấn đề - hơi liên quan - quyết định xem đồ thị lưới rắn có đường dẫn Hamilton vẫn mở hay không, mặc dù quyết định xem đồ thị lưới rắn có chu trình Hamilton có thể giải quyết được thời gian đa thức không).

Một lưu ý nhỏ cuối cùng: GG là thời gian đa thức có thể giải được trong các biểu đồ hoàn chỉnh.


Bạn có chắc chu kỳ hamiltonian trong đồ thị lưới rắn là thời gian đa thức có thể giải được không? Như tôi có thể nhớ nó chỉ là ẩn số, mặt khác, nếu lưới rắn đó có một số cấu trúc (như hình chữ L, hình chữ T, mxn, ...) thì đó là thời gian đa thức có thể giải quyết được, nhưng tôi không thể nhớ bất kỳ bài báo nào giải quyết nó trong thời gian đa thức trong đồ thị lưới rắn nói chung. Bạn đã có một tài liệu tham khảo?
Saeed

1
@Saeed Dường như Umans và Lenhart đã giải quyết vấn đề mở từ lâu, hãy xem Hamiltonian Chu kỳ trong Đồ thị Lưới vững chắc . Một vài lần trước tôi đã tìm kiếm các kết quả gần đây / liên quan về đường dẫn Hamilton trên các biểu đồ lưới rắn, nhưng không tìm thấy gì. (Tôi nghĩ rằng cũng có một câu hỏi liên quan về cstheory ở đâu đó)
Marzio De Biasi

Cảm ơn, điều đó thực sự tuyệt vời và cũng không phải là FOCS1997 mới , nhưng tôi chưa bao giờ thấy nó trước đây!
Saeed

Câu trả lời tuyệt vời @MarzioDeBiasi. Trên thực tế, tôi đã gặp vấn đề này trong một cài đặt khác, có thể được mô hình hóa dưới dạng biểu đồ lưới, nhưng cũng tò mò về khái quát của nó.
RB

Tôi đã dành nửa giờ nhưng không thể tìm thấy bất kỳ tài liệu tham khảo nào cho Địa lý tổng quát vô hướng. Tôi chắc chắn rằng nó phải được ai đó chỉ ra là hoàn thành PSPACE. Bạn có thể biết về nó?
domotorp

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.