×

通过交替循环对完美匹配进行最短的重新配置。 (英语) Zbl 1487.05207号

摘要:基于完全匹配多面体中的邻接性,我们通过交替循环研究了完全匹配的最短重构问题。也就是说,我们希望找到一个最短的完美匹配序列,它将一个给定的完美匹配转换为另一个给定完美匹配,使得每对连续完美匹配的对称差是一个单循环。该问题等价于完全匹配多面体中的组合最短路径问题。我们证明了即使给定的图是平面图或二部图,该问题也是NP-hard问题,但当图是外平面图时,该问题可以在多项式时间内求解。

MSC公司:

05C70号 具有特殊属性的边子集(因子分解、匹配、分区、覆盖和打包等)
05C85号 图形算法(图形理论方面)
52个B05 多面体和多面体的组合特性(面数、最短路径等)
2017年第68季度 问题的计算难度(下界、完备性、近似难度等)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] O.Aichholzer、J.Cardinal、T.Huynh、K.Knauer、T.Muítze、R.Steiner和B.Vogtenhuber,《图形方向之间的翻转距离》,《算法》,83(2021),第116-143页,https://doi.org/10.1007/s00453-020-00751-1。 ·兹比尔1511.05100
[2] O.Aichholzer、W.Mulzer和A.Pilz,简单多边形三角剖分之间的翻转距离是NP-完全离散计算。地理。,54(2015),第368-389页,https://doi.org/10.1007/s00454-015-9709-7。 ·Zbl 1331.68240号
[3] A.Y.Alfakih和K.G.Murty,约束分配问题上的邻接性,离散应用。数学。,87(1998),第269-274页,https://doi.org/10.1016/S0166-218X(98)00063-8. ·Zbl 0910.90233号
[4] M.Bonamy、N.Bousquet、M.Heinrich、T.Ito、Y.Kobayashi、A.Mary、M.Mu hlenthaler和K.Wasa,《完美匹配重构问题》,第44届计算机科学数学基础国际研讨会,MFCS 2019,德国亚琛,P.Rossmanith、P.Heggernes和J.-P.Katoen编辑,LIPIcs 138,Dagstuhl-Leibniz-Zentrum fuör Informatik宫,德国达格斯图尔,2019年,第80:1-80:14页,https://doi.org/10.4230/LIPIcs.MFCS.2019.80, http://www.dagstuhl.de/dagpub/978-3-95977-117-7。 ·Zbl 07561724号
[5] Eε。Bonnet,T.Miltzow和P.Rzaͅżewski,令牌交换及其变体的复杂性,算法,80(2018),第2656-2682页,https://doi.org/10.1007/s00453-017-0387-0。 ·Zbl 1393.68068号
[6] N.Bousquet、T.Hatanaka、T.Ito和M.Muáhlenthaler,《匹配的最短重构》,摘自计算机科学中的图论概念第45届国际研讨会,2019年工作组,西班牙瓦尔德努里亚,《修订论文》,I.Sau和D.M.Thilikos编辑,《计算机科学11789讲义》,柏林斯普林格-弗拉格出版社,2019,第162-174页,https://doi.org/10.1007/978-3-030-30786-8_13。 ·Zbl 07173298号
[7] T.Brunsch和H.Roöglin,通过阴影顶点算法在多胞体上寻找短路径,收录于《自动机、语言和编程》第40届国际学术讨论会,ICALP 2013,拉脱维亚里加,《论文集》,第一部分,F.V.Fomin,R.Freivalds,M.Z.Kwiatkowska和D.Peleg,eds.,《计算机科学7965讲稿》,Springer-Verlag,柏林,2013年,第279-290页,https://doi.org/10.1007/978-3642-39206-124。 ·Zbl 1336.68260号
[8] L.Bulteau、G.Fertin和I.Rusu,翻煎饼很难,J.Compute。系统。科学。,81(2015),第1556-1574页,https://doi.org/10.1016/j.jcss.2015.02.003。 ·Zbl 1328.68084号
[9] V.Chvaítal,《关于与图相关的某些多选项》,J.Comb。理论Ser。B、 18(1975),第138-154页,https://doi.org/10.1016/0095-8956(75)90041-6. ·Zbl 0277.05139号
[10] S.Fiorini,《偏序多面体的组合研究》,Eur.J.Comb。,24(2003),第149-159页,https://doi.org/10.1016/S0195-6698(03)00009-X·兹比尔1020.52010
[11] A.M.Frieze和S.-H.Teng,关于计算多面体直径的复杂性,计算。复杂性,4(1994),第207-219页,https://doi.org/10.1007/BF01206636。 ·Zbl 0824.68042号
[12] M.R.Garey,D.S.Johnson和R.E.Tarjan,平面哈密顿电路问题是NP完全的,SIAM J.Comput。,5(1976年),第704-714页,https://doi.org/10.1137/0205049。 ·Zbl 0346.05110号
[13] D.Geist和E.Y.Rodin,0-1背包问题的邻接性,计算。操作。Res.,19(1992),第797-800页,https://doi.org/10.1016/0305-0548(92)90019-2. ·Zbl 0758.90059号
[14] M.Gupta、H.Kumar和N.Misra,《关于最优匹配重构的复杂性》,载于《2019年SOFSEM:计算机科学的理论与实践——第45届计算机科学理论与实践当前趋势国际会议》,斯洛伐克诺维·斯莫科维奇,《会议录》,B.Catania、R.Kra、lovic、J.R.Nawrocki和G.Pighizini编。,计算机科学11376课堂讲稿,施普林格-弗拉格,柏林,2019年,第221-233页,https://doi.org/10.1007/978-3-030-10801-4_18。 ·Zbl 1444.68142号
[15] J.van den Heuvel,《变化的复杂性》,收录于《2013年组合数学调查》,S.R.Blackburn、S.Gerke和M.Wildon主编,伦敦数学学会演讲笔记系列409,剑桥大学出版社,2013年,第127-160页,https://doi.org/10.1017/CBO9781139506748.005。 ·Zbl 1307.05005号
[16] T.Ito、E.D.Demaine、N.J.A.Harvey、C.H.Papadimitriou、M.Sideri、R.Uehara和Y.Uno,《关于重构问题的复杂性》,理论。计算。科学。,412(2011),第1054-1065页,https://doi.org/10.1016/j.tcs.2010.12.005。 ·Zbl 1207.68166号
[17] T.Ito、N.Kakimura、N.Komiyama、Y.Kobayashi和Y.Okamoto,图中最大权重匹配的重新配置,J.Comb。最佳。,37(2019),第454-464页,https://doi.org/10.1007/s10878-018-0289-3。 ·Zbl 1420.90060
[18] T.Ito、N.Kakimura、N.神山、Y.Kobayashi和Y.Okamoto,《通过交替循环实现完美匹配的最短重构》,第27届欧洲算法研讨会,ESA 2019年,德国慕尼黑/加兴,M.A.Bender、O.Svensson和G.Herman编辑,LIPIcs 144,德国达格斯图尔-莱布尼兹-泽特鲁姆-富尔信息技术学院,2019年,第61:1-61:15页,https://doi.org/10.4230/LIPIcs.ESA.2019.61, http://www.dagstuhl.de/dagpub/978-3-95977-124-5。 ·Zbl 1420.90060
[19] M.Johnson、D.Kratsche、S.Kratsch、V.Patel和D.Paulusma,《寻找图着色之间的最短路径》,《算法》,75(2016),第295-321页,https://doi.org/10.1007/s00453-015-0009-7。 ·Zbl 1350.68148号
[20] M.Kamin-ski、P.Medvedev和M.Milanič,独立集可重构问题的复杂性,理论。计算。科学。,439(2012),第9-15页,https://doi.org/10.1016/j.tcs.2012.03.004。 ·Zbl 1246.05121号
[21] J.Kawahara、T.Saitoh和R.Yoshinaka,通过匹配、令牌交换和变体的置换路由的时间复杂性,J.Graph Algorithms Appl。,23(2019),第29-70页,https://doi.org/10.7155/jgaa.00483。 ·Zbl 1405.05174号
[22] A.Lubiw和V.Pathak,一个点集的两个三角剖分之间的翻转距离为NP-完全,计算。地理。,49(2015),第17-23页,https://doi.org/10.1016/j.comgeo.2014.11.001。 ·兹比尔1333.65022
[23] 松井,一些0-1多面体上非邻接关系的NP-完全性,数学工程技术报告MET-94-12,东京大学,1994。
[24] T.Miltzow、L.Narins、Y.Okamoto、G.Rote、A.Thomas和T.Uno,代币交换的近似和硬度,第24届欧洲算法年会,ESA 2016,丹麦奥尔胡斯,P.Sankowski和C.D.Zarlagis,eds.,LIPIcs 57,Schloss Dagstuhl-Leibniz-Zentrum fu r Informatik,德国达格斯图尔,2016,第66:1-66:15页,https://doi.org/10.4230/LIPIcs.ESA.2016.66。 ·Zbl 1397.68146号
[25] A.E.Mouawad、N.Nishimura、V.Pathak和V.Raman,布尔公式解空间中的最短重构路径,SIAM J.离散数学。,31(2017),第2185-2200页,https://doi.org/10.1137/16M1065288。 ·Zbl 1374.68247号
[26] M.Muéhlenthaler,度约束子图重构在P中,载于2015-40届国际计算机科学数学基础研讨会,MFCS 2015,意大利米兰,论文集,第二部分,G.F.Italiano,G.Pighizini,and D.Sannella,eds.,计算机科学9235讲稿,Springer-Verlag,柏林,2015,第505-516页,https://doi.org/10.1007/978-3-662-48054-0_42。 ·Zbl 1465.68108号
[27] D.Naddef,Hirsch猜想适用于\(0,1)\)-多面体,数学。程序。,45(1989),第109-110页,https://doi.org/10.1007/BF01589099。 ·Zbl 0684.90071号
[28] N.Nishimura,《重构导论》,《算法》,11(2018),52,https://doi.org/10.3390/a11040052。 ·Zbl 1461.68164号
[29] C.H.Papadimitriou,旅行推销员多边形上的邻接关系是NP-完全的,数学。程序。,14(1978年),第312-324页,https://doi.org/10.1007/BF01588973。 ·Zbl 0376.90067号
[30] A.Pilz,平面点集三角剖分之间的翻转距离是APX-hard,Compute。地理。,47(2014),第589-604页,https://doi.org/10.1016/j.comgeo.2014.01.001。 ·Zbl 1293.65032号
[31] J.Plesniök,度界为2的平面有向图中哈密顿圈问题的NP-完全性,Inform。过程。莱特。,8(1979),第199-201页,https://doi.org/10.1016/0020-0190(79)90023-1·Zbl 0399.68070号
[32] D.Ratner和M.K.Warmuth,《为15-PUZZLE的(N{times}N\)扩展找到最短的解决方案很难》,载于《第五届全国人工智能会议论文集》,费城,1986年,第1卷:科学,T.Kehler,ed.,Morgan Kaufmann,马萨诸塞州伯灵顿,1986,第168-172页。
[33] L.Sanià,分数匹配多面体的直径及其硬度含义,第59届IEEE计算机科学基础年度研讨会,FOCS 2018,巴黎,M.Thorup,ed.,IEEE计算机学会,华盛顿特区,2018,pp.910-921,https://doi.org/10.109/FOCS.2018.00090。
[34] F.Santos,赫希猜想的反例,Ann.Math。,176(2012),第383-412页,https://doi.org/10.4007/annals.2012.176.1.7。 ·Zbl 1252.52007年
[35] N.Sukegawa,多面体直径的渐近改进上界,离散计算。地理。,62(2019),第690-699页,https://doi.org/10.1007/s00454-018-0016-y。 ·2018年3月14日
[36] T.Yamada和R.Uehara,区间图子类上滑动标记的最短重构,Theoret。计算。科学。,863(2021),第53-68页,https://doi.org/10.1016/j.tcs.2021.02.019。 ·Zbl 1497.68399号
[37] K.Yamanaka、E.D.Demaine、T.Horiyama、A.Kawamura、S.-I.Nakano、Y.Okamoto、T.Saitoh、A.Suzuki、R.Uehara和T.Uno,图上顺序交换彩色标记,J.图算法应用。,23(2019),第3-27页,https://doi.org/10.7155/jgaa.00482。 ·Zbl 1405.05116号
[38] K.Yamanaka、E.D.Demaine、T.Ito、J.Kawahara、M.Kiyomi、Y.Okamoto、T.Saitoh、A.Suzuki、K.Uchizawa和T.Uno,交换图形上的标记,理论。计算。科学。,586(2015),第81-94页,https://doi.org/10.1016/j.tcs.2015.01.052。 ·Zbl 1327.68336号
[39] K.Yamanaka、T.Horiyama、J.M.Keil、D.G.Kirkpatrick、Y.Otachi、T.Saitoh、R.Uehara和Y.Uno,交换图形上的彩色标记,理论。计算。科学。,729(2018),第1-10页,https://doi.org/10.1016/j.tcs.2018.03.016。 ·Zbl 1391.68062号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。