Localizando uma correspondência cuja contração minimiza o número de arcos em um gráfico

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Dado um gráfico misto G=(V,E,A) com as arestas E e arcos A , encontre uma correspondência em E que minimize o número de arcos em G/M , onde G/M é obtido de G contratando vértices correspondentes e removendo arcos paralelos.

(A versão de decisão) deste problema está incompleta? Foi estudado na literatura?

Marcus Ritt
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Importa se você tem arcos ou não?
Suresh Venkat 31/07
@ Suresh: Na verdade não, A poderia ser não direcionado. O ponto é que um conjunto de arestas define quais vértices podem ser correspondidos e a correspondência minimiza o número de arestas após a contração no outro conjunto de arestas.
Marcus Ritt 31/07
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Ah ok. então realmente a questão poderia ser simplificado apenas para ter um grafo não direcionado G, sem dois conjuntos E e A.
Suresh Venkat
Não tenho certeza. Quando as arestas não são direcionadas, podemos reduzir o problema ao caso direcionado, substituindo cada aresta por duas direcionadas; mas no caso direcionado, o número de arcos após a contração depende da direção deles, pois dois arcos entre os mesmos vértices não precisam ser paralelos. Portanto, simplesmente desconsiderando a direção dos arcos, a correspondência ideal pode ser diferente.
Marcus Ritt

Respostas:

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Não sei se sua intenção é permitir que as bordas não direcionadas em E e os arcos em A sejam paralelos ou não, mas isso não importa no final. Nesta resposta, assumimos que você não permite que arestas e arcos sejam paralelos.

Considere um caso especial em que para cada arco em A , A também contém o arco na direção oposta. Nesse caso, podemos ignorar a orientação dos arcos e considerá-los não direcionados. Chamamos arestas em E arestas pretas e arestas em A arestas vermelhas .

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)le por uma borda vermelha se e somente se a cláusula não aparecer em φ .l(l¯l¯)

É claro que precisamos considerar apenas as correspondências máximas nas bordas pretas para minimizar o número de bordas vermelhas após a contração. Também está claro que todo M máximo correspondente nas arestas pretas consiste em n arestas conectando a para i = 1,…, n . Identifique esse M máximo correspondente com a atribuição de verdade . É fácil verificar se, após contratar M e remover arestas paralelas, o gráfico possui exatamente arestas vermelhas, onde kvili{xi,x¯i}{l1,,ln}4(n2)ké o número de cláusulas satisfeitas por essa atribuição de verdade. Portanto, minimizar o número de arestas vermelhas após contratar uma correspondência em arestas pretas é equivalente a maximizar o número de cláusulas satisfeitas.

Tsuyoshi Ito
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Obrigado! (Erro de digitação: a cláusula deve ser .)(l¯l¯)
Marcus Ritt
@ Marcus: De nada, e obrigado por apontar o erro de digitação.
Tsuyoshi Ito