Нахождение соответствия, сжатие которого минимизирует количество дуг в графе

10

Для смешанного графа с ребрами E и дугами A найдите совпадение в E, которое минимизирует количество дуг в G / M , где G / M получается из G путем сжатия совпадающих вершин и удаления параллельные дуги.G=(V,E,A)EAEG/MG/MG

Является ли (вариант решения) этой проблемой NP-полной? Было ли это изучено в литературе?

Маркус Ритт
источник
2
Имеет ли значение, есть ли у вас дуги или нет?
Суреш Венкат
@Suresh: На самом деле нет, A может быть ненаправленным. Дело в том, что один набор ребер определяет, какие вершины могут быть сопоставлены, а сопоставление минимизирует количество ребер после сжатия в другом наборе ребер.
Маркус Ритт
2
Ах хорошо. так что на самом деле вопрос можно упростить, чтобы иметь только неориентированный граф G, без двух множеств E и A.
Суреш Венкат
Я не уверен. Когда ребра ненаправлены, мы можем свести проблему к направленному случаю, заменив каждое ребро двумя направленными; но в направленном случае число дуг после сжатия зависит от их направления, поскольку две дуги между одинаковыми вершинами не обязательно должны быть параллельными. Поэтому, просто игнорируя направление дуг, оптимальное соответствие может быть другим.
Маркус Ритт

Ответы:

8

Я не знаю, является ли ваше намерение позволить параллельным ребрам в E и дугам в A быть параллельными или нет, но в конце это не имеет значения. В этом ответе мы предполагаем, что вы не позволяете ребрам и дугам быть параллельными.

Рассмотрим особый случай, когда для каждой дуги в A , A также содержит дугу в противоположном направлении. В этом случае мы можем игнорировать ориентацию дуг и считать их ненаправленными. Мы называем ребра в E черными ребрами, а ребра в A красными ребрами .

x1,,xnv1,,vn,x1,,xn,x¯1,,x¯n(vi,xi)(vi,x¯i)5(n2)mvivjxixj(l,l)=(xi,xj),(xi,x¯j),(x¯i,xj),(x¯i,x¯j)lи красным краем тогда и только тогда, когда предложение не появляется в φ .l(l¯l¯)

Понятно, что мы должны учитывать только максимальные совпадения на черных краях, чтобы минимизировать количество красных краев после сжатия. Также ясно, что каждое максимальное совпадение M в черных ребрах состоит из n ребер, соединяющих с для i = 1,…, n . Определите это максимальное соответствие M с помощью задания истинности . Легко проверить, что после сжатия M и удаления параллельных ребер граф имеет ровно красных ребер, где kvili{xi,x¯i}{l1,,ln}4(n2)kколичество пунктов, удовлетворяемых этим назначением истины. Следовательно, минимизация количества красных ребер после сокращения совпадения по черным ребрам эквивалентна максимизации количества удовлетворенных предложений.

Цуёси Ито
источник
Спасибо! (Опечатка: предложение должно быть .)(l¯l¯)
Маркус Ритт
@ Маркус: Добро пожаловать, и спасибо за указание на опечатку.
Tsuyoshi Ito