Жесткие экземпляры для проверки изоморфизма графов

16

Является ли случай строго регулярных графов самым сложным для тестирования ЖКТ?

где «самый трудный» используется в некотором смысле «здравый смысл», или, так сказать, «в среднем».
Wolfram MathWorld упоминает некоторые «патологически сложные графы». Кто они такие?

Мой примерный набор из 25 пар графиков: http://funkybee.narod.ru/graphs.htm Я тестировал множество других, но все того же типа - SRG или RG с http://www.maths.gla.ac .uk / ~ es / srgraphs.html или genreg.exe. Если я генерирую, скажем, 1000 графиков, то я тестирую все 1000 * (1000 - 1) / 2 пары. Конечно, я не тестирую очевидные («глупые») случаи, например, графики с разными отсортированными векторами степеней и т. Д. Но процесс кажется бесконечным и в некоторой степени пахнет бесполезно. Какую стратегию тестирования выбрать? Или этот вопрос почти равен самой проблеме GI?

Я даже перерисовал на бумаге график из thesis_pascal_schweitzer.pdf
(предложенный @ 5501). Хорошая картинка: http://funkybee.narod.ru/misc/furer.jpg
Я не уверен, но кажется, что это именно такие графы, «которые
не может различить k-мерный алгоритм Вейсфайлера-Лемана».
Но, господа, копировать графики на бумагу из электронных книг - это слишком даже для меня.

25

0100000000000000000000000
1010000000000000000000000
0101000000000000000000100
0010100000000010000000000
0001010000001000000000000
0000101000000000000000000
0000010100000000000000000
0000001010000000000000000
0000000101000000000000000
0000000010100000000000000
0000000001010000000000000
0000000000101000000000100
0000100000010000000000010
0000000000000010000001010
0001000000000101000000000
0000000000000010100000000
0000000000000001010000000
0000000000000000101000000
0000000000000000010100000
0000000000000000001010000
0000000000000000000101000
0000000000000100000010100
0010000000010000000001000
0000000000001100000000001
0000000000000000000000010

0100000000000000000000000
1010000000000000000000000
0101000000000000000000100
0010100000000010000000000
0001000000001000000010000
0000001000000000000001000
0000010100000000000000000
0000001010000000000000000
0000000101000000000000000
0000000010100000000000000
0000000001010000000000000
0000000000101000000000100
0000100000010000000000010
0000000000000010000001010
0001000000000101000000000
0000000000000010100000000
0000000000000001010000000
0000000000000000101000000
0000000000000000010100000
0000000000000000001010000
0000100000000000000100000
0000010000000100000000100
0010000000010000000001000
0000000000001100000000001
0000000000000000000000010

Баунти спрашивает:
===========
Может ли кто-нибудь подтвердить, что две последние пары (# 34 и # 35 в левой области текста: http://funkybee.narod.ru/graphs.htm ) изоморфны?
Дело в том, что они основаны на этом: http://funkybee.narod.ru/misc/mfgraph2.jpg из контрпримера в тесте изоморфизма графов (1987) М. Фюрера, но я не смог получить их неизоморфными. ,

PS # 1
Я взял 4 (должно быть даже чётного квадрата некоторого положительного числа (m ^ 2)) основных частей, поделил их в ряд, так что я получил 1-й глобальный граф, в его копии я поменял местами (перекрещивающиеся) 2 центральные ребра в каждой из 4 штук - так я получил 2-й глобальный граф. Но они оказываются изоморфными. Что я упустил или неправильно понял в сказке Фюрера?

PS # 2
Кажется, я понял.
3 пары № 33, № 34 и № 35 (самые последние 3 пары на http://funkybee.narod.ru/graphs.htm ) - действительно удивительные случаи.

Пара № 34:
        G1 и G2 - неизоморфные графы.
        В G1: ребра (1-3), (2-4). В G2: ребра (1-4), (2-3).
        Нет больше различий в них.

Пара № 35:
        G11 и G22 - изоморфные графы.
        G11 = G1 и G22 является копией G2, с единственным отличием:
        Края (21-23), (22-24) поменялись местами так: (21-24), (22-23)
        ... и два графика становятся изоморфными
        как будто 2 свопа уничтожают друг друга.
        Нечетное число таких перестановок делает графы снова не-изоморфными

График № 33 (20 вершин, 26 ребер) по-прежнему таков : http://funkybee.narod.ru/misc/mfgraph2.jpg
Графики из ## 34, 35 были сделаны путем объединения двух основных графов (# 33) - каждая получает 40 вершин и 60 = 26 + 26 + 8 ребер. К 8 новым ребрам я подключаю 2 «половины» этого нового («большого») графа. Действительно удивительно и именно так, как говорит Мартин Фюрер ...

Случай № 33: g = h («h» - это «g с одним возможным обменом ребер в его середине»)
                                                  (смотрите картинку)

Дело № 34: g + g! = G + h (!!!)


Дело № 35: g + g = h + h (!!!)
trg787
источник
3
Wolfram MathWorld . Вам действительно нужно намного больше, чем строго регулярные графы, чтобы затруднить тестирование изоморфизма графов, поэтому ответ «нет». Но я также хотел бы видеть хороший ответ на этот вопрос; в частности, как можно построить или найти «патологически сложные графы».
Питер Шор
3
Не следует продолжать редактировать вопрос как журнал прогресса. Если вы продолжаете работать над этим, вы должны перевести вопрос в автономный режим и опубликовать новый, когда у вас есть четкий вопрос.
Суреш Венкат
Знаете, @Suresh, сейчас я скачал 41 МБ SRG (36-15-6-6). И я проверил на своем алгоритме 6000 первых из этих графиков. Значит я тестировал 18 000 000 пар. Все было хорошо: среди них не было изоморфности. Но это ничего не говорит ни мне, ни кому-либо еще. Что мне нужно, так это контрпример.
trg787
4
это не тот форум для этого. Вопросы формы «являются ли эти два конкретных графика изоморфными или нет» не являются правильными вопросами для этого сайта. Более общие вопросы есть.
Суреш Венкат
! введите описание изображения здесь я пытался с APSP-матрицей .... был обнаружен изоморфизм. в графе № 33 (20 вершин) Это изображения, матрицы APSP postimg.org/image/o8v892koz/05f762ec переставлены друг в друга, поэтому пары графов изоморфны. ** ранее я просчиталась. postimg.org/image/6nzlmfe9v Попытка других!
Джим

Ответы:

17

граммяппNп

Любые ссылки на другие результаты будут высоко оценены.

Питер Бут
источник
Спасибо, @Peter. Жаль, что Грег Тенер не поместил в свой архив никаких образцов графиков Миядзаки.
trg787
PS Меня больше интересует возможность увидеть неизоморфные графы, которые неизоморфность очень трудно обнаружить.
trg787
2
Кандидатская диссертация Паскаля Швейцера содержит некоторые конструкции / ссылки на графы, которые считаются сложными. users.cecs.anu.edu.au/~pascal/docs/thesis_pascal_schweitzer.pdf
5501
1
@Suresh; Извините, Суреш, я не совсем уверен, что понимаю, что вы подразумеваете под "делом" ...
trg787
2
«дело» более «интересует неизоморфные графы, для которых неизоморфизм труден»
Суреш Венкат
0

Для пары 35 я нашел:
1: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
2: 6,7,9,10, 15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
3: 1,2,3,4,21,22,23,24
4: 5,8,11,12, 13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
5: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33 , 34,37,40
6: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
7: 5,8,11,12,13 14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
8: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35, 36,38,39
9: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
10: 6,7,9,10,15, 16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
11: 1,2,3,4,21,22,23,24
12: 5,8,11,12,13, 14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
13: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34 37,40
14: 1,2,3,4,21,22,23,24
15: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
16: 6,7,9,10,15,16,18,19 26,27,29,30,35,36,38,39
17: 1,2,3,4,21,22,23,24
18: 5,8,11,12,13,14,17,20 25,28,31,32,33,34,37,40
19: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
20 : 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
21: 5,8,11,12,13,14,17,20, 25,28,31,32,33,34,37,40
22: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
23: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
24: 6,7,9,10,15,16,18,19,26 , 27,29,30,35,36,38,39
25: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
26: 1 , 2,3,4,21,22,23,24
27: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
28: 5 8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
29: 1,2,3,4,21,22,23,24
30: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
31: 6,7,9,10,15,16,18,19 26,27,29,30,35,36,38,39
32: 1,2,3,4,21,22,23,24
33: 6,7,9,10,15,16,18,19 26,27,29,30,35,36,38,39
34: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
35 : 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
36: 6,7,9,10,15,16,18,19, 26,27,29,30,35,36,38,39
37: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
38: 1,2,3,4,21,22,23,24
39: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
40: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39

Я еще не закончил написание сценария для проверки результатов.

Мохамед Мимуни
источник