支配集合問題は、最大次数3 NP完全の平面2部グラフに制限されていますか?


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グラフ内のDOMINATING SET問題のNP完全性の結果を知っている人はいますか?

最大次数3の平面グラフのクラス(Garey and Johnsonの本を参照)、および最大次数3の2部グラフ(NPのM.ChlebíkおよびJ.有界度グラフで集合問題を支配する」)が、文献では2つの組み合わせを見つけることができませんでした。


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クロスポストする場合、次回は元の投稿にリンクしてください。 mathoverflow.net/questions/43720/...クロスポストに関するよくある質問もご覧ください。
伊藤剛

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(1)3を他の定数に増やした場合、何かわかりますか?(2)「最大次数3」がさらに「3正規」に制限されている特殊なケースについて何か知られていますか?(Pであることが知られていますか?最大次数3の場合と同等であることが知られていますか?)(3)好奇心から、これの適用はありますか、またはそれだけに興味がありますか?(念のため、アプリケーションなしの問題が悪いと言っているわけではありません。アプリケーションがある場合、質問がより面白くなるかもしれないので、私はそれを尋ねています。)
伊藤剛

(1)私の知らないこと(2)いいえ。しかし、私はそれも難しいと思うグラフ
Florent Foucaud

回答:


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単に次何をする場合:Aグラフが与えられると、別のグラフを構築G ' = V U Eを'の各エッジ細分化することによりGを 4部に、ここで、Uは導入した新しいノードのセットですU | = 3 | EG=(V,E)G=(VU,E)GU|U|=3|E|

グラフは2部構成です。さらに、Gが平面で最大値を持つ場合。次数3、GGGも平面で、最大値を持ちます。程度3。G

ましょうに設定支配(最小値)であるG '。エッジを考えるX Y Eパスを形成するために細分化されたX B C Y におけるGを'。今、はっきりとの少なくとも一方bがcがであるD "。我々は複数の持っている場合はさらにB CDを'、我々は変更することができDG(x,y)E(x,a,b,c,y)Ga,b,cDa,b,cDため、有効な支配セットのままであり、サイズは増加しません。例えば、我々が持っている場合D 'および C Dを。したがって、私たちが持っているブログ | D U | = | E | DaD、我々は等しく良好に除去することができる Cをから D 'と追加 yと D 'cDcDyD|DU|=|E|

次に考える。その仮定のx VおよびX D 'を。その後、我々はノードを有していなければならないD 'ようにX E '。したがって、エッジがあるX Y E我々はパス有するようにX B C Y におけるGは'D=DVxVxDaD(x,a)E(x,y)E(x,a,b,c,y)G。以来D '、我々は、B Cをa,b,cUaD、および支配する C我々が持っている必要があり、Y D '。したがってに Gのノード Yの近隣であり、X Y Dは。つまり、 Db,cDcyDGyxyDDG

逆に、Gの(最小)支配集合を考えます。支配集合構築D "のためのG "となるように| D | = | D | + | E | 次のエッジについてX Y Eパスを形成するために細分化されたX B C Y におけるG '、我々は追加場合DGDG|D|=|D|+|E|(x,y)E(x,a,b,c,y)G DをaD及び Y D。我々は追加のCをする D 場合のx D yのD ; それ以外の場合は、 D ′に bを追加します。これで、 D G ′の支配集合であることを確認できます。構成により、 Uのすべてのノードが支配されます。今、聞かせてのx V D "。そこである Y V xはxDyDcDxDyDbDDGUxVDyVように(x,y)E、ひいてはパスに沿って我々はD '支配、Xは(x,a,b,c,y)aDx

要約すると、がサイズkの支配的なセットを持っている場合、G は最大でk + | E | 、およびG がサイズk + | E | Gは最大でkのサイズの支配的なセットを持ちます。GkGk+|E|Gk+|E|Gk

編集:イラストを追加しました。上:元のグラフ ; 中央:「正規化された」支配集合をもつグラフG '。下:任意の支配集合をもつグラフG 'GGG

An example


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いい答え。
モハマドアルトルコ

ありがとう、私の質問にうまく答えています(素敵な写真がなくても;)制限された程度の?面白いと思う。
フローレントフーコー

2
それが質問に答えるなら、おそらくあなたは答えを受け入れることを考慮するべきです... :)他の問題に関して頂点カバーはどんな二部グラフでも簡単です。しかし、エッジを支配するセットは、この設定で勉強するのに自然な問題かもしれないと思いますか?
ユッカスオメラ

ケーニヒの定理を思い出させてくれて、緑色のチェックボックスをチェックしてくれてありがとう;)
Florent Foucaud

確かな答え
ガブリエルフェア
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