ツリー幅が広く、次数が一定のサブグラフを見つける


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Iグラフ所与いツリー幅K及び任意度を、そしてIは、部分グラフ検索したいHG(必ずしも誘導されるサブグラフ)のように、Hが一定程度を有し、そのツリー幅は、可能な限り高いようです。正式に私の問題は次の通りです:学位バインド選ばれたD N「最高」の機能が何であるか、F NNで、その結果を任意のグラフGと木幅K、私は(うまくいけば、効率的)部分グラフを見つけることができますHのをG最大度DG kHGHdNfNNGkHGdとツリー幅fk

もちろん、私たちは取るべきである最大の度合いとは、高いツリー幅グラフが存在しないとして、< 3。以下のためにD = 3私は、あなたが取ることができることを知っているfのようにF K = Ω K 1 / 100 ChekuriとChuzhoyのに訴えることによってまたはそう、グリッドマイナー抽出結果d<d=ffk=Ωk1/100(およびそれを使用して、ツリーの高次数3のグラフ、たとえば壁をトポロジカルマイナーとして抽出します)。サブグラフの計算は(RPで)実行可能です。それははるかに簡単な問題のように見えるもののためにそれを使用することが間違っていると感じるので、しかし、これは、精巧な証拠と非常に強力な結果である:私はちょうどたい見つけるために、任意の一定程度、高木幅部分グラフ、ないような特定のものを結果で。さらに、の境界は、私が期待したほど良くありません。確かに、されて知られている、それが行うことができることをΩ K 1 / 20(計算の効率をあきらめるまで)、しかし、私のような何かを望んでいるだろうΩ K fΩk1/20Ωk。だから、それはグラフが与えられると、それを表示することが可能であるツリー幅のk個のサブグラフが存在するG一定程度と線形ツリー幅のあるkはGkGk

ツリーではなくパス幅についてもまったく同じ質問に興味があります。パス幅については、グリッドマイナー抽出の類似物がわからないので、問題はさらに神秘的です...

回答:


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Julia Chuzhoyと私自身によるTreewidth sparsifiersに関する論文を参照してください。ツリー幅を使用して、最大3次のサブグラフを取得できることを示します。ここで、kGのツリー幅です。 https://arxiv.org/abs/1410.1016証明はグリッドマイナーの証明よりも短いですが、それほど簡単ではなく、以前のいくつかのツールに基づいています。Ωk/polylogkkG

あなたは簡単にターゲットのために解決仮定-度4と木幅その後、あなたは格子状の未成年者でリードし、木材の結果を経由してはるかに簡単にそれを得ることができます。https://arxiv.org/abs/0809.0724Ω(k1/4)

あなたが得ることができるもう一つの簡単な結果は次のとおりです。これは、より複雑な証明のいくつかの出発点です。degre とツリー幅Ω k / p o l y l o gk )のサブグラフを取得できます 。これを達成するための議論については、ツリー幅スパースファイア紙を見ることができます。log2(k)Ω(k/polylog(k))


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追加コメント。ツリー幅と一定の次数を持つ部分グラフを取得できるかどうかは、非常に興味深い未解決の問題です。この質問はtreewidth sparsifier paperで行われますが、正しい答えはわかりません。Bart Jansenが尋ねた興味深いグラフの1つは、ツリー幅Θ n / log n と初期次数Θ log n を持つnノードのハイパーキューブです。Ω(k)nΘ(n/logn)Θ(logn)
Chandra Chekuri 2017

リードとウッドを指さしてくれてありがとう!詳細を記入します。彼らの論文のThm 1.2は、ツリー幅グラフG l 4 p o l y l o g l は、次数lのグリッドのようなマイナーを含むと述べています。グリッドのようなマイナーMは、2つの部分からなる交差グラフHを持つパスで構成されるGのサブグラフであるため、Mの各頂点は最大でMの2つのパスに属します(そうでない場合、Hの三角形です)。したがって、Mは最大次数を持ちます4.さらに、Mにはツリー幅Ω l )があります。実際、幅kのMのツリーdecは、幅<= 2kのHのツリーdecを生成します(各頂点をそのメンバーパスで置換します(最大2))。Ω(l4polylog(l))Ω(l)未成年者としての K lKl
a3nm 2017

繰り返しますが、これは非常に役立ちます。ありがとうございます。線形ツリー幅の問題が未解決のままであるのは興味深いことです。(とはいえ、私が正しく理解している場合、スパルファイアペーパーの予想1.2は少し異なる問題についてです:サブグラフはkの多項式サイズのHのサブディビジョンである必要がありますが、私はこれを求めていませんサブグラフは一定の次数を持ちます。)最後にもう1つ、この未解決の問題について、ツリー幅ではなくパス幅について何かが知られているかどうかを知っていますか?再度、感謝します!
a3nm 2017

@ a3nm線形ツリー幅の問題が未解決であることに驚かれるのはなぜですか?現在、ツリー幅の定数係数の概算はありません。pathwidthについて、今近似pathwidhする唯一の方法は、番組treewdithとpathwidthの関係によるものである。ツリー幅スパース化により、パス幅スパース化を取得することもできますが、log n係数は失われます。これがログのpw(G)係数だけだったらいいのですが、どうすればよいか、それがわかっているかどうかはわかりません。tw(G)pw(G)O(logn)tw(G)
チャンドラチェクリ2017

線形3幅のステータスについて説明していただきありがとうございます。また、パス幅スパース化の説明もありがとうございます。あなたが言及した最後のことは、私たちが必要とするような結果でした。質問がまだ開かれているのは残念です。とにかく、説明ありがとうございます!
a3nm
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