グラフの特別なクラスの最大独立セットの近似アルゴリズム


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P = NPでない限り、場合、最大独立集合(MIS)は係数内で近似するのが難しいことがわかります。より良い近似アルゴリズムが知られているグラフの特別なクラスは何ですか?n1ϵϵ>0

多項式時間アルゴリズムが知られているグラフは何ですか?完全なグラフについてはこれが知られていますが、他に興味深いグラフのクラスはありますか?


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この質問の正確な(非近似)バージョン:cstheory.stackexchange.com/q/2503/109
アンドラスサラモン

回答:


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MIS用の重要なアルゴリズムを備えた既知のすべてのグラフクラスのすばらしいリストがあります。グラフクラスのWebサイトでこのエントリ参照してください


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そのリストは、厳密なアルゴリズム専用です。近似では、主要なクラスは平面グラフ、有界種グラフ、およびHマイナーフリーグラフのPTASである可能性があります。
Yixin Cao

ありがとう、シュレシュ。リストは非常に包括的なものです。近似結果についてもYanに感謝します。
アリンダムパル

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対応する参考文献は次のとおりです。BrendaS. Baker:平面グラフ上のNP完全問題の近似アルゴリズム。J. ACM 41(1):153-180(1994); David Eppstein:マイナークローズグラフファミリの直径とツリー幅。Algorithmica 27(3):275-291(2000); Erik D. Demaine、Mohammad Taghi Hajiaghayi、Kenshiichi Kawarabayashi:Algorithmic Graph Minor Theory:Decomposition、近似、およびカラーリング。FOCS 2005:637-646。参照:courses.csail.mit.edu/6.889/fall11/lectures/L08.htmlcourses.csail.mit.edu/6.889/fall11/lectures/L09.html
クリスチャン・ソマー

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この問題の概要はわかりませんが、いくつか例を示します。単純な近似アルゴリズムは、ノードのいくつかの順序を見つけ、独立したセットで以前の隣接ノードが選択されていない場合、独立したセットにあるノードを貪欲に選択することです。

グラフに縮退がある場合、縮退順序を使用するとd近似が得られます。したがって、縮退n 1 ϵのグラフの場合、十分な近似が得られます。ddn1ϵ

近似のための他のテクニックもいくつかありますが、私はそれらをよく知りません。参照:http : //en.wikipedia.org/wiki/Baker%27s_technique および http://courses.engr.illinois.edu/cs598csc/sp2011/Lectures/lecture_7.pdf

問題を正確に解決する多項式アルゴリズムの場合、Sureshが提供したリンクが最適です。どのグラフクラスがより興味深いかは言うのが難しいです。

そのリストで見つけられないクラスの1つは、縮退グラフの補完です。最大クリークはで解決することができるので、O 2 k個の N 縮退のグラフにK参照 http://en.wikipedia.org/wiki/Bron%E2%80%93Kerbosch_algorithm Eppsteinの特に仕事。次に、Gの補数に縮退O log n がある場合、独立集合はG上の多項式です。kO2knkOログn


Mohammad Al-Turkistanyが彼の答えで言ったように、立方平面グラフは独立集合を近似できる非完全なグラフの1つです。すべての平面グラフの縮退度は最大で5であり、属kのグラフの縮退度はO(k)であるため、独立集合は近似できます。
マーティンヴァットシェル

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立方平面グラフのクラスについて、この論文、Elarbi ChoukhmaneとJohn Francoによる立方平面グラフの最大独立集合問題の近似アルゴリズムは、多項式時間近似アルゴリズムを提供します。アルゴリズムの近似係数は6/7です。


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つまり、1986年に出版された時にベーカーの技術(FOCS'83)によってすでに時代遅れだった
デビッドEppsteinの

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上記の回答を確認していないため、重複がある場合はおologiesび申し上げます。以下は、多項式時間で正確に解くことができる特別な場合です。グラフGが折れ線グラフの場合、多項式時間アルゴリズムを実行してルートグラフHを見つけ、次にHの最大一致を見つけます。


折れ線グラフと折れ線グラフの補集合は両方とも多項式であり、Suresh Venkatによって与えられたリストでカバーされています。
マーティンVatshelle

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