Có giảm bớt trực tiếp / tự nhiên để đếm các kết hợp hoàn hảo không lưỡng cực bằng cách sử dụng vĩnh viễn?


24

Đếm số lượng khớp hoàn hảo trong biểu đồ lưỡng cực có thể giảm ngay lập tức để tính toán vĩnh viễn. Do tìm thấy một kết hợp hoàn hảo trong đồ thị không có hai cực trong NP, nên tồn tại một số giảm từ đồ thị không lưỡng cực đến vĩnh viễn, nhưng nó có thể liên quan đến một cú đánh đa thức khó chịu bằng cách sử dụng phép khử của Cook thành SAT và sau đó định lý của Valiant để giảm xuống dài hạn.

Việc giảm hiệu quả và tự nhiên từ đồ thị không lưỡng cực sang ma trận trong đó sẽ hữu ích cho việc triển khai thực tế để tính các kết hợp hoàn hảo bằng cách sử dụng các thư viện hiện có, được tối ưu hóa mạnh mẽ để tính toán vĩnh viễn.fGA=f(G)perm(A)=Φ(G)

Đã cập nhật: Tôi đã thêm một tiền thưởng cho một câu trả lời bao gồm một hàm tính toán hiệu quả để đưa một đồ thị tùy ý vào một đồ thị lưỡng cực có cùng số lượng khớp hoàn hảo và không nhiều hơn các đỉnh .GHO(n2)


1
Tiêu đề hiện tại nghe có vẻ như một câu hỏi bài tập về nhà, nhưng câu hỏi thực tế thú vị hơn thế nhiều. Tôi gần như thậm chí không mở câu hỏi b / c Tôi nghĩ rằng đó là bài tập về nhà và sẽ sớm bị đóng cửa, cho đến khi tôi thấy nó đã có 9 câu hỏi và gây tò mò ... Có thể thay đổi tiêu đề thành một cái gì đó nhiều hơn theo dòng: " Có giảm bớt trực tiếp / tự nhiên để đếm các trận đấu hoàn hảo không phải là lưỡng cực bằng cách sử dụng vĩnh viễn không? "
Joshua Grochow

Ý tưởng tốt. Tôi thậm chí không nghĩ về điều đó. Cảm ơn.
Derrick Stolee

1
Nitpicking: Từ khi tìm thấy một kết hợp hoàn hảo trong đồ thị không phải là lưỡng cực là trong NP Trực → Từ khi đếm các kết hợp hoàn hảo trong một đồ thị không lưỡng cực là trong #Pọ
Tsuyoshi Ito

Nỗ lực của bạn là chính xác, và tôi đã cân nhắc việc viết nó, nhưng cách tôi viết nó gợi ý rằng việc cắt giảm áp dụng các khoản giảm của THEN Valiant. Tôi đang tìm kiếm một giảm trực tiếp, hiệu quả.
Derrick Stolee

7
Có một sự giảm bớt mà tránh Cook: đầu tiên hãy viết một công thức VNP cho các kết hợp hoàn hảo (tôi có thể nghĩ ra một công thức rất giống với công thức vĩnh viễn và có kích thước ). Sau đó, theo tính phổ quát của vĩnh viễn, điều này có thể được viết là vĩnh viễn của một ma trận có kích thước 4 n 4 + 1 . Điều này sử dụng thực tế là một công thức có kích thước S có thể được viết dưới dạng vĩnh viễn của ma trận có kích thước S + 1 . Trực tiếp hơn là đi qua Cook, nhưng vẫn không trực tiếp / tự nhiên như cách perm tính các kết hợp hoàn hảo trong biểu đồ lưỡng cực. 4n44n4+1SS+1
Joshua Grochow

Câu trả lời:


19

Tôi có thể nói rằng việc giảm "đơn giản" đối với kết hợp lưỡng cực là rất khó xảy ra. Đầu tiên, nó sẽ đưa ra một thuật toán để tìm một kết hợp hoàn hảo trong biểu đồ chung bằng phương pháp Hungary. Do đó, việc giảm phải chứa tất cả sự phức tạp của thuật toán nở hoa của Edmond. Thứ hai, nó sẽ cung cấp một LP nhỏ gọn cho polytope phù hợp hoàn hảo và do đó mức giảm không phải là đối xứng (được loại trừ bởi kết quả của Yannakakis) và vốn đã rất phức tạp.


Đây là tất cả lý do tốt tại sao điều này không có khả năng tồn tại. Tôi nên đã yêu cầu bác bỏ trong câu hỏi. Có lẽ tôi sẽ đưa ra một số tiền thưởng cho câu trả lời này, trừ khi có ai đó chứng minh bạn sai.
Derrick Stolee

Mặc dù nó không phải là câu trả lời tôi muốn, tôi thấy đây là một câu trả lời rất thỏa mãn.
Derrick Stolee

@MohitSingh Bạn có thể vui lòng xây dựng 'phương thức không tồn tại của phương pháp đối với các biểu đồ không lưỡng cực', 'điều gì chứa tất cả sự phức tạp của thuật toán nở hoa' và tại sao điều này lại tạo ra 'LP nhỏ gọn để phù hợp hoàn hảo và vì vậy không nên đối xứng' ?
T ....

4

Đây rõ ràng là một nhận xét và không phải là một câu trả lời, nhưng tôi chưa có bất kỳ điểm danh tiếng nào ở đây, vì vậy xin lỗi về điều đó.

Đối với các đồ thị không cầu nối khối không lưỡng cực, có nhiều kết hợp hoàn hảo theo cấp số nhân, như Lovàsz và Plummer phỏng đoán vào những năm 70. Giấy đang chuẩn bị. Điều này có thể rất phù hợp với câu hỏi của bạn, hoặc có thể không hoàn toàn.

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.