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关于\(H\)-拓扑交集图。 (英语) Zbl 1518.05179号

总结:M.Biró等【离散数学100,No.1–3,267–279(1992;兹比尔0766.05026)]引入了(H)-图的概念,图的一个子图的连通子图的交集图。它们涉及并推广了许多重要的几何交图类,如区间图、圆弧图、分裂图和弦图。本文通过研究(H)-图的几个经典计算问题,即识别、图同构、支配集、团和着色性,在几何相交图领域开辟了一条新的研究方向。我们否定地回答了Biróet al.[loc.cit.]提出的一个25年的问题,该问题询问对于一个固定图(H\),是否可以在多项式时间内识别(H\-图。我们证明了如果\(H\)包含菱形图作为副图,则它是NP完全的。从积极的方面来说,我们为每个固定树(T)提供了识别(T)-图的多项式时间算法。对于(T)是度为(d)的星(S_d)的特殊情况,我们有一个(mathcal{O}(n^{3.5})-时间算法。我们给予FPT公司-和XP(极限编程)-求解分别由(d)和(H)参数化的(S_d)-图和(H\)-图的最小支配集问题的时间算法。(H)-图的算法适用于XP(极限编程)-图上独立集和独立支配集问题的时间算法。如果(H)包含作为副三角形的双三角形,我们证明了图的同构问题是GI公司-完成,并且集团问题是APX公司-很难。从积极的方面,我们证明了如果(H)是仙人掌图,则团问题可以在多项式时间内求解。此外,当图具有Helly(H)表示时,团问题是多项式时间可解的。进一步,我们证明了在FPT公司-时间在\(H\)-图上,由\(k\)和\(H_)的树宽参数化。事实上,这些结果适用于树宽由团数函数限定的图类。我们观察到,(H)-图最多有(n^{O(\Vert H \Vert)})个最小分隔符,这允许我们应用元算法框架F.V.Fomin公司等[SIAM J.Compute.44,No.1,54-87(2015;Zbl 1357.05144号)]为了证明对于每个固定的(t),可以在多项式时间内找到树宽(t)的最大诱导子图。在\(H\)是仙人掌的情况下,我们将界限改进为\(O(\Vert H\Vert n^2)\)。

MSC公司:

05C85号 图形算法(图形理论方面)
05C62号 图形表示(几何和交点表示等)
65年第68季度 算法和问题复杂性分析
68年第27季度 参数化复杂性、可处理性和核化
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参考文献:

[1] Agaoglu,D.,Hlinen,P.:s_D-图的同构问题。在:Esparza,J.,Daniel,K(编辑)第45届计算机科学数学基础国际研讨会,MFCS 2020,2020年8月24日至28日,捷克共和国布拉格,LIPIcs第170卷,第4:1-4:14页。达格斯图尔宫(Schloss Dagstuhl)-莱布尼兹·泽特鲁姆(Leibniz-Zentrum für Informatik)(2020年)
[2] 博德兰德,HL;德雷吉,PG;Dregi,理学硕士;Fomin,FV;Lokshtanov,D。;Pilipczuk,M.,A c\({}^{{\rm k}}\)n5-树宽近似算法,SIAM J.Compute。,45, 2, 317-378 (2016) ·Zbl 1333.05282号 ·数字对象标识代码:10.1137/130947374
[3] 比罗,M。;Hujter,M。;Tuza,Z.,预着色延伸。I.区间图。,离散的。数学。,100, 1-3, 267-279 (1992) ·Zbl 0766.05026号 ·文件编号:10.1016/0012-365X(92)90646-W
[4] 堪萨斯州布斯;Johnson,JH,弦图中的支配集,SIAM J.Compute。,11, 1, 191-199 (1982) ·Zbl 0485.05055号 ·数字对象标识代码:10.1137/021015
[5] 堪萨斯州布斯;Lueker,GS,《使用PQ树算法测试连续一属性、区间图和图的平面性》,J.Compute。系统。科学。,13, 3, 335-379 (1976) ·Zbl 0367.68034号 ·doi:10.1016/S0022-0000(76)80045-1
[6] Bonomo,F。;马蒂亚,S。;Oriolo,G.,《共可比图的有界着色与取送路线组合问题》,Theor。计算。科学。,412, 45, 6261-6268 (2011) ·Zbl 1230.90030号 ·doi:10.1016/j.tcs.2011.07.012
[7] 马里兰州布雷迪;Sarrafzadeh,M.,《为多层布线拉伸敲打膝盖布局》,IEEE Trans。计算。,39, 1, 148-151 (1990) ·数字对象标识代码:10.1109/12.46293
[8] 布奇特,V。;Todinca,I.,Treewidth and minimum fill-in:grouping the minimum separator,SIAM J.Comput.,《树状宽度和最小填充:对最小分隔符进行分组》,SIAM J.Comput。,31, 1, 212-232 (2001) ·兹伯利0987.05085 ·doi:10.1137/S0097539799359683
[9] Chlebík,M。;Chlebíková,J.,d维盒上组合优化问题的复杂性,SIAM J.离散数学。,21, 1, 158-169 (2007) ·Zbl 1165.68034号 ·doi:10.1137/050629276
[10] 卡梅隆,K。;查普利克,S。;Hoáng,CT,关于无(泛,偶孔)图的结构,《图论》,87,1,108-129(2018)·Zbl 1387.05215号 ·doi:10.1002/jgt.22146
[11] Courcelle,B.,Engelfriet,J.:《图形结构和一元二阶逻辑——语言理论方法》,《数学及其应用百科全书》第138卷。剑桥大学出版社(2012)·Zbl 1257.68006号
[12] Cygan,M。;Fomin,FV;科瓦利克,L。;Lokshtanov,D。;Dániel,M。;Michal,P。;Saket,S.,参数化算法(2015),Marcin,Pilipczuk:Springer,Marcin-Pilipczzuk·Zbl 1334.90001号 ·doi:10.1007/978-3-319-21275-3
[13] Chang,M-S,区间图和圆弧图上控制问题的有效算法,SIAM J.Compute。,27, 6, 1671-1694 (1998) ·Zbl 0911.05051号 ·doi:10.1137/S009753979792238431
[14] 柯蒂斯,AR;林,MC;RM麦康奈尔;Nussbaum,Y。;Soulignac,福建;斯宾拉德,JP;Szwarcfiter,JL,与循环数属性相关的图类的同构,离散数学。西奥。计算。科学。,15, 1, 157-182 (2013) ·Zbl 1283.05172号
[15] 查普利克,S。;Stacho,J.,弦图的顶点叶,离散。申请。数学。,168, 14-25 (2014) ·Zbl 1285.05132号 ·doi:10.1016/j.dam.2012.12.006
[16] Chaplick,S.,Toepfer,M.,Voborník,J.,Zeman,P.:关于H-拓扑交图。收录于:Hans,L.B.Gerhard,J.W.(编辑)《计算机科学中的图论概念——第43届国际研讨会》,2017年工作组,荷兰埃因霍温,2017年6月21日至23日,修订论文选集,计算机科学讲稿第10520卷,第167-179页。施普林格(2017)·兹比尔1483.05175
[17] 查普利克,S。;Zeman,P.,H图上的组合问题,电子。注释谨慎。数学。,61222-229(2017)·Zbl 1378.05051号 ·doi:10.1016/j.endm.2017.06.042
[18] 德曼,ED;Fomin,FV;哈加伊,MT;Thilikos,DM,《二维参数和局部树宽》,SIAM J.Discret。数学。,18, 3, 501-511 (2004) ·Zbl 1069.05070号 ·doi:10.1137/S0895480103433410
[19] Enright,J。;斯图尔特,L。;Tardos,G.,置换图和区间图的列表着色和列表同态,SIAM J.离散数学。,28, 4, 1675-1685 (2014) ·Zbl 1309.05069号 ·数字对象标识码:10.1137/13090465X
[20] Fulkerson博士;总量、OA、关联矩阵和区间图、Pac。数学杂志。,15, 835-855 (1965) ·Zbl 0132.21001号 ·doi:10.2140/pjm.1965.15.835
[21] 弗朗西斯,MC;Gonçalves,D。;Ochem,P.,多区间图中的最大团问题,算法,71,4,812-836(2013)·Zbl 1325.68107号 ·doi:10.1007/s00453-013-9828-6
[22] Fomin,FV;宾夕法尼亚州Golovach;Raymond,J-F,关于H图上优化问题的可处理性,算法,82,9,2432-2473(2020)·Zbl 1447.05142号 ·doi:10.1007/s00453-020-00692-9
[23] Fomin,FV;托丹加,I。;Villanger,Y.,通过三角剖分和CMSO的大诱导子图,SIAM J.Compute。,44, 1, 54-87 (2015) ·Zbl 1357.05144号 ·doi:10.1137/140964801
[24] Fulkerson,DR,关于部分序集的Dilworth分解定理的注记,Proc。美国数学。Soc.,7701-702(1956年)·兹比尔0073.03803
[25] Gavril,F.,《圆弧图的算法》,网络,4,4,357-369(1974)·兹比尔0309.05126 ·doi:10.1002/net.3230040407
[26] Gavril,F.,树中子树的交集图正是弦图,J.Comb。理论Ser。B、 16,1,47-56(1974年)·Zbl 0266.05101号 ·doi:10.1016/0095-8956(74)90094-X
[27] Gavril,F.,Helly子树族的交集图,离散应用。数学。,66, 1, 45-56 (1996) ·Zbl 0856.05084号 ·doi:10.1016/0166-218X(94)00136-2
[28] Gaspers,S.公司。;Mackenzie,S.,关于图中最小分隔符的数量,《图论》,87,4,653-659(2018)·Zbl 1386.05093号 ·doi:10.1002/jgt.22179
[29] MC Golumbic,《可比性图形识别和着色的复杂性》,计算机,18,3,199-208(1977)·Zbl 0365.05025号 ·doi:10.1007/BF02253207
[30] Golumbic,MC,算法图论和完美图(2004),Elsevier·Zbl 1050.05002号
[31] JE霍普克罗夫特;Karp,RM,二部图最大匹配的n({}^{text{5/2}})算法,SIAM J.Compute。,2, 4, 225-231 (1973) ·Zbl 0266.05114号 ·doi:10.1137/02019年2月20日
[32] Huson,M.L.,Sen,A.:无线网络的广播调度算法。收录于:《1995年军事通信会议录》第卷。第2页,第647-651页(1995年)
[33] 哈比卜,M。;Stacho,J.,弦图的简化团图,Eur.J.Comb。,33, 5, 712-735 (2012) ·Zbl 1237.05139号 ·doi:10.1016/j.ejc.2011.09.031
[34] Hsu,W-L,圆弧图和圆图的最大权团算法,SIAM J.Compute。,14, 1, 224-231 (1985) ·Zbl 0567.68042号 ·数字对象标识代码:10.1137/0214018
[35] Jaffke,L.、Kwon,O.-J.、Telle,J.A.:Mim-width II。反馈顶点集问题。算法82(1),118-145(2020)·Zbl 1442.05158号
[36] Joseph,D.,Meidanis,J.,Tiwari,P.:使用区间图的最大独立集算法确定DNA序列相似性。在:Otto,N.,Esko,U.(编辑)算法理论-SWAT'92,第三届斯堪的纳维亚算法理论研讨会,芬兰赫尔辛基,1992年7月8-10日,《计算机科学讲义》第621卷,第326-337页。斯普林格(1992)·兹比尔1502.92009
[37] Jansen,K。;Schefler,P.,类树图的广义着色,离散。申请。数学。,75, 2, 135-155 (1997) ·兹比尔0879.68076 ·doi:10.1016/S0166-218X(96)00085-6
[38] 克利克,P。;Kratochvíl,J。;Otachi,Y。;Saitoh,T.,扩展弦图子类的部分表示,Theor。计算。科学。,576, 85-101 (2015) ·Zbl 1311.05133号 ·doi:10.1016/j.tcs.2015.02.007
[39] Kloks,T。;Kratsch,D。;黄,CK,圆和圆弧图的最小填充,J.算法,28,2,272-289(1998)·Zbl 0912.68156号 ·doi:10.1006/jagm.1998.0936
[40] 卢克,GS;Booth,KS,判定区间图同构的线性时间算法,J.ACM,26,2,183-195(1979)·Zbl 0402.68050号 ·doi:10.1145/322123.322125
[41] 曼尼诺,C。;奥里奥洛,G。;Ricci-Tersenghi,F。;Chandran,LS,稳定集问题和图的稀疏性,Oper。Res.Lett.公司。,35, 1, 1-9 (2007) ·Zbl 1121.05113号 ·doi:10.1016/j.orl.2006.01.009
[42] Makino,K.,Uno,T.:枚举所有最大团的新算法。收录于:Torben,H.,Jyrki,K.(编辑)《算法理论-SWAT 2004》,第九届斯堪的纳维亚算法理论研讨会,丹麦Humlebaek,2004年7月8日至10日,《计算机科学讲稿》第3111卷,第260-272页。斯普林格(2004)·Zbl 1095.68626号
[43] Roberts,F.,S:图论及其在社会问题中的应用(1978),SIAM·Zbl 0452.05001号 ·doi:10.1137/1.9781611970401
[44] 罗伯逊,N.S.,保罗,D.:未成年人图形。三、 平面树宽度。J.库姆。理论Ser。B 36(1),49-64(1984)·Zbl 0548.05025号
[45] 罗丝,DJ;RE塔尔詹;Lueker,GS,图上顶点消除的算法方面,SIAM J.Compute。,2266-283(1976年)·Zbl 0353.65019号 ·doi:10.1137/0205021
[46] 辛登,FW,薄膜RC电路拓扑,贝尔系统。《技术期刊》,45,9,1639-1662(1966)·兹比尔0144.45601 ·doi:10.1002/j.1538-7305.1966.tb01713.x
[47] Tarjan,RE,按团分隔符分解,离散。数学。,55, 2, 221-232 (1985) ·Zbl 0572.05039号 ·doi:10.1016/0012-365X(85)90051-2
[48] Whitesides,S.H.:一种解决特定图形识别和优化问题的方法,用于完善图形。在:完美图主题。,第281-298页,1984年。离散数学年鉴21·Zbl 0569.05043号
[49] Yannakakis,M.,部分阶维数问题的复杂性,SIAM J.代数离散方法,3,3,351-358(1982)·Zbl 0516.06001号 ·doi:10.1137/0603036
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