treewidth가 계산하기 어려운 흥미로운 그래프 클래스가 있습니까?


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Treewith는 그래프가 나무와 얼마나 가까이 있는지를 나타내는 중요한 그래프 매개 변수입니다 (엄격한 토폴로지 의미는 아니지만).

트리 폭을 계산하는 것은 NP-hard 인 것으로 잘 알려져있다.

treewidth 를 계산하기 어려운 자연스러운 그래프 클래스가 있습니까?

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treewidth가 제한되거나 제한이없는 그래프 클래스의 경우 graphclasses.org를 볼 수 있습니다. 매개 변수 treewidth를 검색하고 그래프 lasses의 목록을 얻을 것이다 treewidth는 경계 (또는 억제 할)입니다 : graphclasses.org/classes/par_10.html
Cyriac 안토니

또한 자바 애플리케이션을 사용하여 트리 폭 분해가 어려운 (또는 쉬운) 클래스를 볼 수도 있습니다.
Cyriac Antony

답변:


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Treewidth는 공동 이분자 그래프에서 계산하기에 NP-hard이며, 실제로 Arnborg 등 의 treewidth대한 원래 NP-hardness 증거입니다 . 이것을 보여줍니다. 또한 Bodlaender와 Thilikos 는 최대 도의 그래프의 트리 폭을 계산하는 것이 NP-hard 라는 것을 보여주었습니다 . 마지막 treewidth 적어도 어느 그래프 , 세분화 엣지 (즉,도 의해 에지 교체 개의 에지 엔드 인접 정점) 그래프 treeewidth을 변경하지 않는다. 따라서 임의로 큰 둘레의 이분자 2 축퇴 그래프의 트리 폭을 계산하는 것은 NP-hard입니다.2 2922

문제는 화음 그래프, 순열 그래프,보다 일반적으로 다항식 수의 최대 극대값이있는 모든 클래스의 그래프에서 다항식 시간을 해결할 수 있다는 것입니다. Bouchitte 및 Todinca 의이 논문 을 참조하십시오 . 같은 종이에 표시된 것을 유의 세트 그래프의 잠재적 인 최대의 클리크의 로부터 계산 될 수 시간에 . 또한 Bodlaender의 알고리즘 은 가 최대 에서 최대 를 갖는지 여부를 결정합니다 . 따라서 treewidth는 treewidth 그래프에 대해 다항식 시간으로 해결할 수 있습니다.G G O ( | Π ( G ) | 2n O ( 1 ) ) G k 2 O ( k 3 ) n O ( ( log n ) 1 / 3 )Π(G)GGO(|Π(G)|2nO(1))Gk2O(k3)nO((logn)1/3)

평면 그래프의 트리 폭을 계산하는 것이 다항식 시간 해결 가능 또는 NP 완료인지에 대한 뛰어난 개방형 문제입니다. 관련 그래프 매개 변수 branchwidth (항상 treewidth에서 1.5 배 떨어져있는)는 평면 그래프에서 계산할 수있는 다항식 시간입니다.


감사합니다. 따라서 어려운 것으로 알려진 유일한 클래스는 공동 이중 그래프입니다. 잠재적 최대 클릭의 속성은 놀랍지 않습니다. 이 속성은 P- 시간으로 테스트 할 수 있습니까?
PsySp

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2 개의 정점을 가져와 각 경로에 3 개의 정점이있는 (n-2) / 3 경로로 연결합니다. 대략 pmc가 있습니다. 3n/3
daniello

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Bodlaender와 Thilikos [DAM 79 (1997) 45-61]에 따르면 계산 트리 폭은 최대 9 도의 그래프에 대해 NP-hard 인 것으로 나타났습니다.
Yota Otachi

2
공동 이분자 그래프의 경도 외에도, 트리 폭 계산은 이분자 그래프에 대해서도 어렵다고 언급해야합니다. 박사 학위 논문에서 Ton Kloks가 처음 관찰 한 것 같습니다.
vb le

2
근사 복잡성과 매개 변수화 된 하한에 대해서는 알려진 것이 거의 없습니다. 원칙적으로, PTAS 또는 subexponential-time 알고리즘이있을 수 있지만, 둘 다 가능하지는 않습니다. 근사 경도는 SSE (Small Set Expansion)를 기준으로 한 것입니다. doi : 10.1613 / jair.4030.
Yixin Cao
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