ツリーにエッジの半分を加えたツリー幅はどれくらいの大きさですか?


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Gを2n頂点上のツリーとします。Gのツリー幅、tw(G)=1。ここで、グラフHを得るためにGにn個のエッジを追加するとします。tw(H)の簡単な上限はn + 1です。

tw(H)はO(sqrt(n))であるように思われますが、これは単なる漠然とした予感です。2n頂点のツリーにn個のエッジを追加することによって得られるグラフのツリー幅について、O(n)よりも良い上限を知っていますか?

回答:


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あなたのモデルは、実際には、任意の3正規グラフについて尋ねることほど一般的ではありません。3正規エキスパンダーグラフは、線形ツリー幅を持っています。だから私は定数因子については知りませんが、Θ(n)が最良の可能性です、はい。


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ありがとう、それが私の質問に答えます。デビッドの答えを少し詳しく説明するために、Hを2n頂点の接続された3正規グラフとします。Hには3nのエッジがあります。GをHからn + 1エッジを削除して得られる2n頂点上のツリーとします。これらのエッジのnをGに追加すると、H '=(H-1エッジ)が得られます。Hをtreewidth \ theta(n)の展開グラフとすると、H 'もtreewidth \ theta(n)を持つことがわかります。
gphilip

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Davidが指摘したように、基本的には、平均次数3の連結グラフのツリー幅の境界を求めます。3正規グラフのより特殊なケースでは、次の下限と上限を取得できます。グラフGのパス幅をpw(G)で表すと、

(1)グラフGのtw(G)<= pw(G)(パス分解はツリー分解であるため)

[1]で証明されていること

(2)\ epsilon> 0ごとに、n> = n_0頂点上の3規則グラフGに対して、pw(G)<= n / 6 + \ epsilon * nとなる整数n_0が存在します。

これにより、3正則グラフのツリー幅のほぼn / 6の上限が得られます。

ほぼ確実な下限については、[2]から引用します。

「ランダムキュービックグラフは、少なくとも0.101 nの二等分幅をほぼ確実に持っているため(Kostochka、Melnikov、1992)、n / 20より小さいサイズのセパレータはほぼ確実にない」ため、n / 20より小さい幅のツリー分解はほぼ確実にありません。

2分割幅の「スレ」下限について、[3]は3規則グラフの無限のファミリーを示し、このファミリーの各グラフG =(V、E)は少なくとも0.082 * | V |の2分割幅を持ちます。

[1] Fedor V. Fomin、KjartanHøie:3次グラフのパス幅と正確なアルゴリズム。Inf。処理する。レット。97(5):191-196(2006)

[2] Jaroslav Nesetril、Patrice Ossona de Mendez:有界拡張IIの卒業生とクラス。アルゴリズムの側面。ユーロ。J.コーム 29(3):777-791(2008)

[3] Sergei L. Bezrukov、RobertElsässer、Burkhard Monien、Robert Preis、Jean-Pierre Tillich:グラフの二等分幅の新しいスペクトル下限。理論。計算します。科学 320(2-3):155-174(2004)


ありがとう、セルジュ。この段階で、バインドされたビアのパス幅は、エキスパンダーグラフを介したものよりもアクセスしやすいでしょう。ただし、どちらの証拠もまだ読んでいません。
gphilip
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