Какова сложность этой проблемы пути?

12

Экземпляр: неориентированный граф с двумя выделенными вершинами s t и целым числом k 2 .Gstk2

Вопрос: существует ли путь в G , такой, что путь касается не более k вершин? (Вершина затрагивается путем, если вершина находится либо на пути, либо имеет соседа на пути.)stGk

Андрас Фараго
источник
1
Это звучит как ограниченная субмодульная минимизация. К сожалению, не ясно, что набор ограничений допускает эффективное решение.
Суреш Венкат
Мой ответ был, вероятно, неверным! После более тщательной проверки эвристика не выглядит монотонной. A
usul
1
В продолжение комментария Суреша стоит проверить статью «Приближение комбинаторных задач с мультимагентными функциями субмодульной стоимости», в которой показано, что кратчайший путь для субмодульной стоимости труден. Может быть, есть идеи, которые показывают твердость. computer.org/csdl/proceedings/focs/2009/3850/00/…
Чандра Чекури
1
Эта проблема может быть перефразирована как нахождение подграфа гусеницы с не более чем вершинами, которые включают s и t на самом длинном пути. kst
Обинна Окечукву,
@ Obinna подграф графа гусеницы должен быть максимальным в некотором смысле, потому что мы должны включить всех соседей самого длинного пути
SamM

Ответы:

14

Эта проблема была изучена в:

Шири Чечик, Мэтью П. Джонсон, Мерав Партер, Дэвид Пелег: уединенные проблемы с подключением. ЕКА 2013: 301-312.

http://arxiv.org/pdf/1212.6176v1.pdf

Они назвали это проблемой уединенного пути. Это действительно NP-сложный, и версия оптимизации не имеет приближения с постоянным множителем.

Мотивация, которую обеспечивают авторы, - это настройка, в которой информация отправляется по пути, и ее могут видеть только соседи и узлы в пути. Цель состоит в том, чтобы минимизировать воздействие.

user20655
источник
10

Изменить: Пожалуйста, смотрите ответ user20655 ниже для ссылки на документ, уже доказывающий серьезность этой проблемы. Я оставлю свой исходный пост на тот случай, если кто-нибудь захочет увидеть это альтернативное доказательство.

===============

X={x1,x2,xn}C={c1,c2,c3,}

xicim=2n+|C|mp1,p2,,pm

stxixi¯cjpicj

xicjxixi¯cjxi¯xixi¯xi+1xi+1¯sx1x1¯txnxn¯cipj

Строительство жесткого экземпляра

{Pi}cjcj

Q+2n+2Q

  1. styi{xi,xi¯}yi+1{xi+1,xi+1¯}xixi¯i1,,n(это интуитивно понятно, так как удаление одного из двух параметров из любой выбранной переменной дважды приводит к правильному пути со стоимостью, не превышающей ту, в которой мы оба держали).
  2. m+2s,x1,x2,,xn,tst{xi}{xi¯}{ci} ststcixixj{p}m+5
  3. stcjcjQQcj
  4. xixi¯st2n+2ciQ

kk+2n+2

Йонатан Н
источник