최소 코드리스 홀수 사이클 그래프 완료 : NP-hard입니까?


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최근 연구에서 다음과 같은 흥미로운 문제가 발생했습니다.

인스턴스 : 그래프 .G(V,E)

솔루션 : 완성 된 그래프 가 모든 에지 가 코드리스 홀수 사이클에 포함되는 특성을 갖도록 에지 세트 의 수퍼 세트 로 정의 된 코드리스 홀수 사이클 완료 . E G ' ( V , E ' ) G 'EEG(V,E)G

측정 : 완료 크기, 즉.|EE|

지금까지, 우리는 이 문제의 수정 된 버전이 NP-complete 임을 증명할 수있었습니다 . 여기서 " 모든 모서리 가 코드리스 홀수 사이클에 포함 되어야"하는 대신 "모든 모서리 가 포함되어 있습니다" 삼각형 (길이 3의 사이클) ". ( 최소 CHORDAL GRAPH COMPLETION 문제 와 동일하지 않습니다 .)G

전자는 후자를 일반화 한 것으로 쉽게 보이지만,이를 증명하려는 나의 모든 노력은 실패했다. 누구든지 포인터 / 참조 등을 생각해 낼 수 있습니까?


이 문제는 홀수 (항) 홀 (최소한 길이 5의 최소 홀수주기)이있는 경우에 완벽한 그래프와 관련이있는 것으로 보입니다 (wikipedia에서 자세히보기). 따라서 완벽한 그래프에 대한 질문의 관점에서 질문을 재구성하려고 시도하십시오.
vzn

@ vzn : 나는이 강력한 정리가 여기에 도움이 될 수 있는지 확실하지 않습니다.
domotorp

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P에서 G의 모든 모서리가 코드리스 홀수 사이클에 포함되어 있는지 결정할 수 있습니까? 나는 이것이 가능하다고 생각하지만 어떻게 보지 못한다.
domotorp

글쎄, 우리는 지금 두 가지 문제가 있습니다. 우리는 각 엣지에 대해 코드리스 홀수 사이클인지 여부를 결정할 수 있다면 P로 쉽게 결정할 수 있습니다. "그래프에 규정 된 정점을 통과하여 3보다 큰 길이의 유도 된 홀수주기가 포함되어 있습니까?"라는 질문을 언급 한 참고 자료를 찾았습니다. "그래프에 두 정점 사이에 유도 홀수 경로가 포함되어 있습니까?" NP- 완료이지만 이러한 경우가 완전히 해결되지 않습니다. 원래 문제가 NP에 있지는 않지만 여전히 NP-hard 일 수 있습니다.
Gabor Retvari

위의 문제를 정의한 논문의 섹션과 스펙에서 언급하는 논문의 thm을 나타낼 수 있습니까? ( "수정 된 버전으로 NP 완료 완료")
vzn

답변:


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우리는 문제도 결정 형태, 즉 '에서 NP-어려운 것을 증명'입력 그래프 이미는 chordless 홀수 사이클 완료? ""다음 문제에서 감소에 의해 :G

문제점 P : 그래프 주어 과 에지 통과하는 3보다 큰 길이의 홀수 사이클 chordless가 ?e E ( G ) eGeE(G)e

이 문제는 과 허용하여 섹션 3 이전의 단락에 언급 된 의견 중 하나에서 주어진 참조 에서``주어진 노드를 통과하는 코드없는 짝수 사이클 감지 ''를 줄임으로써 NP-hard라고 알려져 있습니다. :q = 2p=0q=2

제쳐두고, 과 은 임의의 고정 정수가되게하십시오. 다음과 같은 문제가 NP- 완전합니다. 그래프 에 길이 (mod ) 의 규정 된 정점 통한 유도주기가 포함되어 있습니까? ...p 0 G u p qq>1p0Gupq

(Karp 감소가있을 수 있지만 Cook 하나를 허용하는 경우 다음 감소를 고려하십시오. 주어진 정도 d 노드를 적절한 나가는 모서리가있는 크기 d의 완전한 하위 그래프로 대체합니다. 그런 다음 완전한 그래프의 각 모서리에 대해 쿼리 할 수 ​​있습니다. 주어진 노드를 통과하는 코드없는 짝수주기는 전체 그래프의 모서리 중 하나를 통과하는 길이가 3보다 큰 코드없는 홀수주기에 해당합니다.)

이제 주요 감소를 위해. 문제 P의 사례가 주어지면 먼저 통과하는 삼각형이 있는지 감지합니다 . 그렇다면 로 삼각형을 형성하는 모든 노드를 삭제하십시오 . 와 삼각형을 형성 삭제 노드 것을 참고 통과하는 모든 chordless 이상한 사이클이 제거되지 않습니다 합니다 (chordless 속성으로).e e eeeee

fe=(u,v)vf(vf,u)(vf,v)G

GeG

GeeGeG

eeeGGGG


축소 중 하나를 따르는 데 문제가 있습니다. 첫 번째 축소에서, 주어진 노드 v가 5, 즉 5를 갖는 경우, 축소 후에는 K_5가되고이 K_5는 홀수 길이주기를 포함하지만 v를 포함하는 짝수주기에는 해당하지 않습니다. 주 축소에서는 G = (V, E), 여기서 V = {1,2,3,4,5}, E = {12,23,34,45,15,35} 및 e = 34라고 가정합니다. G는 e를 통과하는 길이 5의주기를 갖지만, G '에서 모서리 34는 교량이며 감소의 정의를 올바르게 이해하면 홀수주기에 속하지 않습니다.
이토 쓰요시

ee

eG

@ Hsien-ChihChang 張顯 之 : 어쨌든 : 현상금이 곧 만료되고 내 컴퓨터에서 멀어지기 때문에 지금 가격으로 당신에게 상을 수여합니다. 답변 해 주셔서 감사합니다. 문제를 새로운 방식으로 생각하는 데 진정으로 도움이되었습니다. 나중에 다시 와서 위의 문제를 해결할 수 있다면 가장 감사하겠습니다.
Gabor Retvari

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