그래프가 주어지면 가장자리 연결이 n / 2 이상인지 여부를 결정하십시오.


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Alon and Spencer의 책 Probabilistic Method 1 장은 다음과 같은 문제를 언급합니다.

그래프 주어지면 가장자리 연결이 n / 2 이상인지 여부를 결정하십시오 .Gn/2

저자는 (A)의 존재를 언급 Matula하여 알고리즘 및 그것을 개선 O ( N 8 / 3 로그 N ) .O(n3)O(n8/3logn)

내 질문은이 문제에 대해 가장 잘 알려진 실행 시간은 무엇입니까?

개선 된 알고리즘을 설명하겠습니다.

먼저, 가 최소 n / 2 이상 인지를 결정하십시오 . 그렇지 않다면, 에지 연결은 분명히 n / 2 보다 작습니다 .Gn/2n/2

다음으로, 그렇지 않은 경우 크기 O ( log n )G 의 우세한 세트 를 계산하십시오 . 이것은 책의 이전 섹션에서 설명 된 알고리즘에 의해 시간 O ( n 2 )에 수행 될 수있다 .UGO(logn)O(n2)

다음으로, 사실을 증명하기가 어렵지 않은 다음을 사용합니다.

최소 차수가 인 경우 VV 1V 2 로 나누는 최대 δ 크기의 모든 모서리 절단에 대해 지배적 인 G 세트는 V 1V 2 모두에 꼭짓점이 있어야합니다 .δδVV1V2GV1V2

이제 지배적 인 세트 . 이후 G가 최소치 갖는 N / 2 이하의 임의의 크기의 커팅 에지보다 N / 2는 또한 분리해야 U를 . 따라서 각 i { 2 , k } 에 대해 u 1u i 를 분리하는 가장 작은 모서리 컷의 크기를 찾습니다 . 이러한 각 작업은 시간 O ( n 8 / 3) 에서 수행 할 수 있습니다.U={u1,,uk}Gn/2n/2Ui{2,k}u1ui max-flow 알고리즘을 사용합니다. 따라서 촬영 총 시간은 O ( N 8 / 3 로그 N ) .O(n8/3)O(n8/3logn)


물론 Btw, max-flow 알고리즘의 개선은 여기에서도 개선으로 이어질 것입니다. 그러나 가 현재 알려진 최고의 최대 흐름 알고리즘이라고 생각합니다. O(n8/3)
Vinayak Pathak

어쩌면 나는 무언가를 오해하고 있지만 Karger-Stein 무작위 mincut 알고리즘의 실행 시간이 입니까? O~(n2)
Sasho Nikolov

2
예상 실행 시간은? 내가 설명한 알고리즘은 완전히 결정적입니다. O(n2)
Vinayak Pathak

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알고리즘은 Monte Carlo입니다. 항상 시간 내에 완료되며 최소 컷을 높은 확률로 출력합니다. 물론 실패 확률은 실행 시간에 반비례합니다. 죄송합니다 표창장은 아론 - 스펜서 난 그냥 알고리즘 : 무작위 것으로 가정 주어진O~(n2)
Sasho 니콜 로프

결정 론적 알고리즘을 찾고 있다면 질문에 그것을 지정해야한다고 생각합니다. 최소 컷의 경우 보다 결정 론적 알고리즘을 잘 모릅니다 (이 실행 시간을 달성하는 쉬운 알고리즘은 Stoer-Wagner 참조). 지정한 문제에 대해 결정 론적으로 더 잘 할 수있는 것이 흥미 롭습니다 (지수의 8/3이 부자연스러워 보이지만 누가 아는가). O(mn+n2logn)
Sasho Nikolov

답변:


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n/2n/2n/2XX¯x:=|X|n/2Xx1Xn/2(x1)x(n/2x+1)x(n/2x+1)n/2(x1)(n/2x)0

이상하게도, 유일한 나는이 결과는 찾기를 참조하는 생물 정보학 컨퍼런스에서. 그것이 다른 곳에서 입증되었는지 정말 궁금합니다.

편집 : 이전의 참고 문헌 : Gary Chartrand : 통신 문제에 대한 그래프 이론적 접근 , SIAM J. Appl. 수학. 14-4 (1966), 778-781 쪽.

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