Несовершенный изоморфизм подграфа

15

Рассмотрим следующую проблему: учитывая граф запросов G=(V,E) и опорный граф , мы хотим найти инъективное отображение которое минимизирует количество ребра такие, что . Это обобщение проблемы изоморфизма подграфа, где мы позволяем подграфам быть изоморфными вплоть до нескольких отсутствующих ребер и хотим найти способ минимизировать количество отсутствующих ребер.f : V V ( ( f ( v 1 ) , f ( v 2 ) ) E G=(V,E)f:VV(v1,v2)E(f(v1),f(v2))E

Я также был бы заинтересован в взвешенной версии этой задачи, где пары вершин несут вес (который должен быть равен нулю, если и аналогично для , и мы хотим минимизировать ( \ max нужно ли штрафовать только веса из графа запросов, которые больше, чем у эталонного графа).(v1,v2)V2w(v1,v2)(v1,v2)E)Gv1,v2(max(0,w(v1,v2)w(f(v1),f(v2))))max

Мой вопрос: эта проблема уже изучена? У него есть известное имя? Известны ли эффективные алгоритмы аппроксимации?

Мотивация этой проблемы (помимо того, что она кажется естественным обобщением проблемы изоморфизма подграфа) заключается в том, что это хороший способ составить план стола для вечеринки: граф запросов - это граф гостей с весами ребер представляющий степень, в которой хотят взаимодействовать два человека, на контрольном графике места в таблице представлены в виде вершин и весов ребер, указывающих, в какой степени возможна связь, решение проблемы заключается в сопоставлении людей с местами за столом, которое учитывает социальную структуру и в максимально возможной степени.

a3nm
источник
Зачем вам нужно «индуцировано» в названии?
Yota Otachi
@Yota Otachi: Потому что я все испортил. Благодарность!
a3nm

Ответы:

7

Ваша задача - Задача максимального общего краевого подграфа (Max CES), определяемая следующим образом: для двух графов и найдите граф с максимальным числом ребер, изоморфным подграфу и подграфу .G H G G GGHGG

Доказательство : Вы найти подграф из G , изоморфного подграфа G ' , где | E G | - | E H | сводится к минимуму Так как | E G | является инвариантом группы G , | E G | - | E H | минимизируется тогда и только тогда, когда | E H | максимально Ясно, что H изоморфна подграфу G и подграфу GHGG|EG||EH||EG|G|EG||EH||EH|HG . QEDG

Аппроксимируемость. В докторской диссертации Канна я обнаружил описание «неизвестно, что оно аппроксимируется в пределах константы» [3] (с. 115). В недавней статье Bahiense et al. [1], упоминается, что если и | V G | не обязаны быть равными, проблема становится APX-трудной. Но цитата для этого результата - неопубликованное личное сообщение [2].|VG||VG|

  1. Л. Баиенсе, Г. Маник, Б. Пива, СиСи де Соуза. Задача о подграфе максимального общего ребра: многогранное исследование. Дискретная прикладная математика, чтобы появиться. DOI: 10.1016 / j.dam.2012.01.026
  2. М. М. Халлдорссон, Личное общение, неопубликованная рукопись, 1994.
  3. В. Канн. Об аппроксимируемости NP-полных задач оптимизации. Кандидат наук. Дипломная работа, отчет NADA TRITA-NA-9206, 1992. http://www.nada.kth.se/~viggo/papers/phdthesis.pdf
Йота Отачи
источник
Похоже, это действительно эквивалентно моей проблеме. Большое спасибо! Вам известны результаты по взвешенной версии Max CES?
a3nm
Понятия не имею о взвешенной версии. Я думаю, что должно быть v 1 , v 2 max ( ) , верно? maxv1,v2max()v1,v2max()
Йота Отачи
Да, сумма более естественна, если мы хотим обобщить невзвешенный случай, хотя я думаю, что может иметь смысл минимизировать сумму квадратов или любую функцию разности весов.
a3nm
Спасибо за редактирование. Я согласен, что в качестве штрафа естественно использовать сумму различий в весе (или любую другую функцию).
Йота Отачи