セットカバーの次のバリエーションは何ですか?


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セットカバーの次のバリエーションは何ですか?

セットS、SのサブセットのコレクションCおよび正の整数Kが与えられた場合、Sの要素のすべてのペアが選択されたサブセットの1つにあるように、CにKセットが存在します。

注:この問題がNP完全であることを確認するのは難しくありません。通常のセットカバー問題(S、C、K)が与えられ、Sの3つのコピーを作成します。たとえば、S '、S' '、S' ''、次に、サブセットをS '' 'として作成します| S | {a '} U {x in S' 'の形式のサブセット| x!= a} U {a '' '}、| S | {a ''} U {x in S 'の形式のサブセット| x!= a} U {a '' '}、{a'、a '' | a in C_i}。次に、K + 1 + 2 | S |でペアカバー問題を解くことができれば、Kサブセットでセットカバー問題を解くことができます。サブセット。

これはトリプルなどに一般化されます。これを証明するページの半分を無駄にしないようにしたいと思います。おそらく、些細なこととして却下するのに十分ではないでしょう。誰かがそれを証明したことは確かに十分に有用ですが、誰がどこでどこにいるのかわかりません。

また、Garey and JohnsonにないNP完全性の結果を探すのに適した場所はありますか?

回答:


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2番目の質問に答えるために、NP硬さの結果Kahn-Crescenziの大要は硬さの結果の貴重な情報源であり、G&Jの主要な問題の多くのバリエーションもカバーしています。T セットカバーのための彼のエントリは、この良い例です。


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私はそれを前に見ました、そして、はい、それは助けます、しかし、それは証明されたNP-Completeの表面をひっかき始めさえしません。別の例を挙げると、3接続立方平面グラフで頂点カバーがNP完全であるという上原の証明を見つけるのに、証明するよりもはるかに長い時間がかかりました。(彼女の証明は私の証明よりもはるかにきれいでした。)
deinst

7

セットカバーを一般化して、Sの要素だけでなく、SのすべてのサイズMサブセットを考慮するように思えます。問題をより一般的に述べることができます。

「セットS、SのサブセットのコレクションC、および正の整数mを考えると、Sの各サイズMのサブセットがCの選択された要素の1つにあるようなCの要素の最小数は何ですか?」

これは実際、セットカバーのかなり明白な一般化であり、1行を超えてNP完全を証明するのに時間を費やす必要のあるものではないと私は思います。結局、m = 1を選択すると、元のセットカバー問題が回復します。おそらく、このより一般的な定式化は、詳細に立ち入る必要を避けるために、あなたの目的にとって十分でしょうか?


NP完全性の結果の更新されたセットに関するあなたの質問は良いものであり、独自の質問に値します。CrescenziとKannは、ここで便利な概要をオンラインでまとめました

第二に、それはほとんど普及していませんが、Steven SkienaによるAlgorithms Design Manualは多くの場合、多くの問題の最初の役に立つ場所であり、一部はオンライン入手できます。


私はm = 2にのみ興味があります。1行の証明があるかもしれませんが、証明は私を免れたと言いました。質問の2番目の文で明確に述べたと思います。
-23:

謝罪; ペアワイズの場合に短い証拠があることを示唆するつもりはありませんでした!私が提案した1行の証明は、問題の一般的なバージョンのみにあります。「m = 1の特別な場合は、標準セットカバーを回復します」。指摘したように、ペアワイズの場合の証明は明らかです(ダミー要素とセットを標準セットカバーに導入して、ペアセットカバーを生成します)。はい、正式であることを示すには数行かかります。文献でそれを参照できるかどうかを確認します。
アナンドクルカルニ
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