Гипотеза: все FPT-NP-полные языки являются фиксированными параметрами-изоморфными

10

Гипотеза Бермана – Хартманиса: все NP-полные языки выглядят одинаково в том смысле, что они могут быть связаны друг с другом полиномиальными изоморфизмами времени [1].

Меня интересует более мелкозернистая версия «полиномиального времени», то есть, если мы используем параметризованные сокращения.

Параметризованная задача - это подмножество , где Σ - конечный алфавит, а Z 0 - множество неотрицательных чисел. Таким образом, экземпляром параметризованной задачи является пара ( I , k ) , где k - параметр.Σ×Z0ΣZ0(I,k)k

Параметризованная задача является приводимым с фиксированными параметрами к параметризованной задаче π 2, если существуют функции f , g : Z 0 Z 0 , Φ : Σ× Z 0 Σ и полином p ( · ) такие , что для любого экземпляра ( я , K ) из П 1 , ( Ф ( I ,π1π2fgZ0Z0Φ:Σ×Z0Σp(·)(I,k)π1 является экземпляром π 2, вычислимым за время f ( k ) · p ( | I | ) и ( I , k ) π 1 тогда и только тогда, когда ( Φ ( I , k ) , g ( k ) ) π 2(Φ(I,k),g(k))π2f(k)·p(|I|)(I,k)π1(Φ(I,k),g(k))π2, Две параметризованные задачи эквивалентны с фиксированными параметрами, если они сводимы с фиксированными параметрами друг к другу.

Некоторые NP-полные задачи являются FPT, например, решающая версия задачи покрытия вершин NP-Complete, она имеет алгоритм [2]. Нахождение лучших сокращений с фиксированными параметрами задачи FPT, которая является NP-Complete, может привести к лучшему алгоритму, например, вызывая сокращение к «версии с гарантией выше» задачи Multiway Cut, может привести к алгоритму во времени O ( 4 k ) для задачи AGVC (покрытие вершины над гарантией) [3], которая лучше, чем исходный алгоритм O ( 15 k ) [4].O(1.2738k+kn)O(4k)O(15k)

My Conjecture: All FPT NP-complete languages are fixed-parameter-isomorphic.

Это предположение верно?

[1] Berman, L .; Хартманис, J. (1977), «Об изоморфизмах и плотности NP и других полных наборов», SIAM Journal of Computing 6 (2): 305–322.

[2] Дж. Чен, И. А. Кандж и Г. Ся, Улучшенные верхние границы для покрытия вершин, Theor.Comput. Sci., 411 (2010), с. 3736-3756.

[3] М. Сиган, М. Пилипчук, М. Пилипчук, Ю. О. Войтащик. О параметрированном многомерном разрезе выше нижних границ, в IPEC, 2011.

[4] М. Махаджан и В. Раман, Параметризация выше гарантированных значений: Maxsat и maxcut, J. Algorithms, 31 (1999), pp. 335-354.

Рупей Сюй
источник
3
Я не понимаю, что вы подразумеваете под "FPT NP-complete language". Нет естественного представления о том, что язык сам по себе является FPT; вопрос в том, является ли пара язык / параметр FPT.
Гек Беннетт
4
Обратите внимание, что сокращение с фиксированным параметром может просто решить проблему FPT и вывести тривиальный вариант Да / Нет целевой задачи.
Серж Гасперс

Ответы:

7

Серж Гасперс уже упоминал, почему ваша гипотеза тривиальна.
Однако на самом деле можно получить изоморфизмы с фиксированным параметром за полиномиальное время ,
которые, как я теперь понимаю, не намного менее тривиальны, поскольку они применимы к каждой
упорядоченной паре нетривиальных задач FPT с сокращением в обычном смысле.


cπ1
YNπ2
π1π2

π1nc
YN
π1π2


cπ1knnck Поэтому он удовлетворяет вашему условию с фиксированными параметрами.


источник