특수 클래스의 그래프에서 최대 독립 세트에 대한 근사 알고리즘


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P = NP가 아닌 한 대해 MIS (Maximum Independent Set)가 의 요소 내에서 근사하기 어렵다는 것을 알고 있습니다. 더 나은 근사 알고리즘이 알려진 특별한 그래프 클래스는 무엇입니까? ϵ > 0n1ϵϵ>0

다항식 알고리즘이 알려진 그래프는 무엇입니까? 나는 이것이 알려진 완벽한 그래프를 알고 있지만 다른 흥미로운 그래프 클래스가 있습니까?


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이 질문의 정확한 (비 근사) 버전 : cstheory.stackexchange.com/q/2503/109
안드라스 살 라몬

답변:


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MIS에 대한 사소한 알고리즘이있는 알려진 모든 그래프 클래스 목록은 정말 훌륭합니다 . 그래프 클래스 웹 사이트 에서이 항목참조하십시오 .


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이 목록은 정확한 알고리즘만을 목표로합니다. 근사치에서 주요 클래스는 평면 그래프, 경계 속 그래프 및 H- 자유없는 그래프의 PTAS 일 수 있습니다.
Yixin Cao

감사합니다 Suresh. 이 목록은 매우 포괄적입니다. 근사 결과에 대해 Yan에게 감사드립니다.
Arindam Pal

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Brenda S. Baker : 평면 그래프의 NP- 완전 문제에 대한 근사 알고리즘. J. ACM 41 (1) : 153-180 (1994); 데이비드 엡스타인 (David Eppstein) : 소규모 폐쇄 가족의 지름과 나무 폭. 알고리즘 미카 27 (3) : 275-291 (2000); Erik D. Demaine, Mohammad Taghi Hajiaghayi, Ken-ichi Kawarabayashi : 알고리즘 그래프 사소한 이론 : 분해, 근사 및 채색. FOCS 2005 : 637-646. 참고 항목 : course.csail.mit.edu/6.889/fall11/lectures/L08.htmlcourse.csail.mit.edu/6.889/fall11/lectures/L09.html
Christian Sommer

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이 문제에 대한 좋은 개요는 없지만 몇 가지 예를들 수 있습니다. 간단한 근사화 알고리즘은 노드의 일부 순서를 찾고 이전 세트 중 하나가 독립 세트에서 선택되지 않은 경우 노드를 독립 세트에 있도록 탐욕스럽게 선택하는 것입니다.

그래프에 퇴화 가있는 경우, 퇴화 순서를 사용하면 근사값이 표시됩니다. 따라서 퇴행성 그래프에 대해서는 충분히 근사치가 있습니다.d n 1 - ϵddn1ϵ

근사치에 대한 두 가지 다른 기술이 있지만 효과가 없습니다. 참조 : http://en.wikipedia.org/wiki/Baker%27s_techniquehttp://courses.engr.illinois.edu/cs598csc/sp2011/Lectures/lecture_7.pdf

문제를 정확하게 해결하는 다항식 알고리즘의 경우 Suresh가 제공 한 링크가 가장 좋습니다. 더 흥미로운 그래프 클래스는 말하기가 어렵습니다.

이 목록에서 찾을 수없는 클래스 중 하나는 축퇴 그래프 의 보완입니다 . 최대 퇴화는 퇴행성 그래프 에서 로 풀 수 있기 때문에 http://en.wikipedia.org/wiki/Bron%E2%80%93Kerbosch_algorithm 특히 Eppstein의 연구를 참조하십시오 . G의 보수가 퇴행성 경우 독립 세트는 G에 대해 다항식입니다 .O ( 2 k n ) k O ( log n )kO(2kn)kO(logn)


Mohammad Al-Turkistany는 자신의 대답에서 입방 평면 그래프는 독립적 인 집합을 근사 할 수있는 완벽한 그래프 중 하나라고 말했습니다. 모든 평면 그래프는 최대 5 개의 퇴화를 가지며, k의 그래프는 퇴화 O (k)를 가지며, 따라서 독립적 인 세트는 근사화 될 수있다.
Martin Vatshelle

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3 차 평면 그래프의 클래스에 대해,이 논문은 Elarbi Choukhmane과 John Franco의 3 차 평면 그래프에서 최대 독립 세트 문제에 대한 근사 알고리즘은 다항식 시간 근사 알고리즘을 제공합니다. 알고리즘의 근사 계수는 6/7입니다.


1
즉, 1986 년 출판 당시 베이커의 기술 (FOCS'83) 이미 구식이었다
데이빗 엡스타인

4

위의 답변을 확인하지 않았으므로 겹치는 부분이 있으면 사과드립니다. 다항식 시간으로 정확하게 해결할 수있는 특별한 경우가 있습니다. 그래프 G가 선 그래프 인 경우 다항식 시간 알고리즘 을 실행 하여 루트 그래프 H를 찾은 다음 H에서 최대 일치 값을 찾으십시오.


선 그래프와 선 그래프의 보완은 다항식이며 Suresh Venkat의 목록으로 덮여 있습니다.
Martin Vatshelle 1

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