これはNPハードですか?証明できません。


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私は問題を抱えており、NP難しいと思いますが、それを証明することはできません。

レイヤーグラフは次のとおりです。ここで、レイヤー0が最も高いレイヤー、レイヤーLが最も低いレイヤーです。

レイヤー間にいくつかの有向エッジがあり、エッジ(A、B)はノードAがノードBをカバーできることを示します。AがBをカバーできる場合、AからBへのパス上のすべてのノードがBをカバーでき、Bがカバーできます。自体。

最後に、ノードSのセットがあります。別のノードANSのセットを選択し、Sの各ノードqに対して、ANSにノードpが存在し、pがqをカバーしていることを確認する必要があります。

すべてのノードにはコストがあり、ANSの設定の総コストを最小限に抑える必要があります。

これはNP難しい問題ですか?そう思いますが、証明できません。

私たちを手伝ってくれますか?

どうもありがとうございました。


グラフのどのパスでも、上位層からのノードのコストは高くなります。

はい、それは確かにNPが難しいようです。似たような最小限のセットカバー問題を見てください。en.wikipedia.org/wiki/Set_cover_problem

エッジが上位層のノードを下位層のノードにのみ接続するなど、有向エッジに制限はありますか?同じレイヤーのノード間にエッジがないことを明確にできますか?
2013

@justhalfいいえ、同じレイヤーのノード間にエッジはありません。ありがとう:)
qin.sun

回答:


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はい、この問題は間違いなくNP困難です。証明が必要なため、この回答を投稿しています。

このリンクhttp://en.wikipedia.org/wiki/Set_cover_problemをたどると、最小セットカバー問題の最適化バージョンはNP-Hardであると表示されます。

リンクの問題:

要素のセット{1,2、...、m}(ユニバースと呼ばれる)およびユニオンがユニバースに等しいnセットのセットSが与えられた場合、セットカバーの問題は、ユニオンがに等しいSの最小サブセットを識別することです。宇宙。たとえば、ユニバースU = {1、2、3、4、5}およびセットのセットS = {{1、2、3}、{2、4}、{3、4}、{4、 5}}。明らかにSの和集合はUです。しかし、すべての要素を次のより少ない数のセットでカバーできます:{{1、2、3}、{4、5}}

これは、次のように問題に関連付けることができます。

Sは、入力セットの少なくとも1つのノードをカバーするノードのセットです。これは、エッジの方向を逆にして入力セットのノードでDFSを実行することで確認できます。

ここで、リンクに記載されている問題は、各ノードのコストが等しく、ノード(セット)の数を最小限に抑えたいという問題の特殊なケースです。

したがって、一般的なケースでは問題の解決がさらに難しくなり、NPハードになります。


これはOPの定義にも当てはまると思いますが、そのノードと同じレイヤーのエッジでノードを「カバー」できるかどうかも彼は指定していません。その場合、問題は少し異なります。そうでなければ、上位層からのエッジを介してのみノードをカバーできる場合、それは確かにカバー最適化を設定することと同等のようです
roliu

@roliu同じレイヤーのノードをカバーできるかどうかはどうでしょうか。私は理解するように、問題は、我々は、AがBをカバーするB手段とノードAとの間の経路に有向グラフを有することである

うーん、わかりません。OPの情報のほとんどが実際に役立つとは思えないので、それは奇妙なことです。層は無関係であるように見え、推移性もそうです。私は主にOPが彼が実際に別の意味を持っていることを明確にするのを待っています。特に、セットカバーと同じくらい難しいだけでなく、実際には同等であることを示すことができます。OPの問題の最小限のカバーには、彼の入力セットの隣接ノードのみが含まれるためSです。たぶん、負のコストかそのようなものがあるでしょう
roliu
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