Em uma apresentação de 2006 intitulada GRÁFICOS DE EXPANSOR - EXISTEM MISTÉRIOS DEIXADOS? , Nati Linial colocou o seguinte problema em aberto:
Que -Hard problema computacional no gráfico permanecem difícil quando restrita aos gráficos de expansão?
Desde então, tem algum progresso foi feito para provar esse resultado para um problema -Hard?
cc.complexity-theory
np-hardness
expanders
Mohammad Al-Turkistany
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Respostas:
Se "expansores desequilibradas" contam como expansores para o propósito desta questão (um expansor desequilibrada: um bipartido gráfico , de tal modo que para cada sub-grupos A ' ⊆ A , B ' Ç B , a fracção de arestas entre A ′ e B ′ é de cerca de | A ′ | | B ′ | / | A | | B |G=(A,B,E) A′⊆A B′⊆B A′ B′ | UMA′| | B′| / | Um | | B | ), sim, muitos problemas nos expansores (por exemplo, problemas de satisfação com restrições) são difíceis de aproximar.
Em particular, a prova do Teorema PCP de duas consultas e baixo erro constrói gráficos de expansão.
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Estou supondo que pode ser fácil mostrar que muitos problemas exatos (e talvez fortes problemas de aproximação também) são difíceis de usar nos expansores. A idéia é que, se você pegar um gráfico arbitrário de graus constantes em n vértices e adicionar outro expansor H em n vértices separados, e colocar uma correspondência entre G e H , obterá um expansor. A razão é que qualquer conjunto com menos da metade dos vértices terá uma fração constante das arestas correspondentes fora dele ou sua interseção com H terá, no máximo, 0,51 fração dos vértices de H.G n H n G H H 0,51 H
Como você pode escolher arbitrariamente (digamos, pegar um gráfico aleatório), você pode conhecer a solução ideal para o seu problema NP em H e, portanto, pode haver esperança (dependendo do problema), que, dada uma solução para o gráfico combinado, você pode obter pelo menos uma solução aproximada para L . Mas não verifiquei isso por nenhum problema concreto.H H G
Obviamente, como mencionado acima, existem problemas naturais (principalmente jogos únicos) em que não se pode fazer esses truques e, em particular, algoritmos são conhecidos por expansores e não são conhecidos no caso geral. Também é possível encontrar um exemplo artificial de um problema que é difícil de NP em geral, mas fácil em expansores (por exemplo, pegue alguns problemas difíceis arbitrários de NP em gráficos e modifique-o para que todas as instâncias com intervalo espectral sejam maiores que são SIM ...).1 1 / logn
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