問題T U TはNP困難であると思われます。NP困難な問題に強く関連するように問題を変換する方法を示します。(はい、これはかなり曖昧です。基本的に私の一般的なアプローチは正しいと思いますが、現在は続行できません。)TUT
まず、問題T U Tは次のように再定式化できることに注意してください。TUT
質問のセット所与QサイズのK個のセットのN個の部分集合F Q ⊆ P(Q )と整数C、配列が存在しΣ :⟨ S 1、... 、SのK ⟩そのような全てのために、そのiは∈ { 1 、… 、k }:QknFQ⊆P(Q)CΣ:⟨S1,…,Sk⟩i∈{1,…,k}
- S I ⊆ Qと | S i | = i ; そしてSi⊆Q|Si|=i
- S I ⊂ SのjのすべてのためのJ > I。そしてSi⊂Sjj>i
- ∑ k i = 1 | { Q ∈ F Q | Qは⊈ S I } | ≤ C?∑ki=1|{q∈FQ∣q⊈Si}|≤C
集合S iは、説明する最初のiの質問を表すことに注意してください。条件1および2は、この解釈に従ってサブセットが適切に形成されていることを保証します。条件3は、すべての時間に残していない生徒の数をカウントするため、実際には、すべての生徒の合計待機時間になります。Sii
今、我々は、中のサブセットのサイズ制限F Qとに2我々は頂点からの元素であるグラフ上のエッジとしてこれらのサブセットを表すことができるので、Q。(この特殊なケースの硬度結果は、一般的な問題の硬度に十分です)FQ2Q
さて、最小化の問題| { Q ∈ F Q | Qは⊈ S I } | 単一のために私(これは、本質的に条件2を無視している)私は「ダビングされ、次のような問題と等価であるダブル最大 k個の -vertex-カバーを」|{q∈FQ∣q⊈Si}|iDouble max k-vertex-cover
無向グラフ所与G = (V 、E )と整数KおよびT、頂点の集合が存在するV ' ⊆ VせいぜいサイズのKをように設定{ (U 、V )∈ E | U ∈ V ' ∧ V ∈ Vは' }少なくともの大き有するTは?G=(V,E)ktV′⊆Vk{(u,v)∈E∣u∈V′∧v∈V′}t
この問題はNP困難です。なぜなら、この答えが示すように、kクリークはこの問題の特殊なケースだからです。しかし、これは証明するのに十分ではありませんT U Tは、我々はすべてのための最大見つける必要があるため、NP困難であることを私がこの条件は、すべてのシーケンスによって満たされていない条件2を尊重しつつ、Σを満たす唯一の条件1と3:サイズ4の 1つと他のサイズ3の 2つの互いに素なサイクルを持つ7つの頂点のグラフを考えます。以下のために、私は= 3、のすべての頂点を選択3の全ての頂点を選択しながら-cycleは、最大値を与える4kTUTiΣ743-cycleはi = 4に最適です。
条件2は問題をさらに難しくし、間違いなく簡単ではないようです。つまり、T U TはNP困難であるべきですが、これを正式に証明する方法は見当たりません。
したがって、要約すると、質問を次のように減らしました。
- T U Tの硬度証明を完了するために条件2を含めることは可能ですか?
サイドノート:私が与えた定式化は、|を見つける反復アルゴリズムを試してみたいと思います。{ Q ∈ F Q | Qは⊈ S I } | i = 1 … kからの条件2で、i − 1のすべての最大セットの最大「拡張」を見つける。1回の反復での最大セットの量はkで指数関数的である可能性があるため、これは効率的なアルゴリズムにはつながりません。さらに、一部のiのサブセットを決定する方法を見たことがない サブセットの指数関数的な量をチェックすることを防ぐために、最終的に「グローバルな」最大値になります。