タグ付けされた質問 「co.combinatorics」

組み合わせ論と離散数学構造に関する質問

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数独パズルを保存するのに必要な最小ビット数は?
注:これは、標準の9x9の数独パズルに関するものです。ソリューションは、解決された法的パズルをサポートするだけです。そのため、ソリューションは空のセルをサポートする必要がなく、解決された数独パズルのプロパティに依存できます。 私はこれを疑問に思っていましたが、満足している答えを考えることができませんでした。単純なソリューションでは、各セル(81セル)に1バイト、合計648ビットを使用します。より洗練された解決策は、ベース9数(セルあたり一桁)全体数独パズルを記憶し、必要とする⌈log2(981))⌉=257⌈log2⁡(981))⌉=257\lceil\log_2(9^{81}))\rceil = 257ビット。 しかし、それでも改善できます。たとえば、3x3サブグリッドの9つの数字のうち8つを知っていれば、9番目の数字を簡単に推測できます。これらの考えを続けて、この質問が具体的な解決された数独の量に至るまで続けることができますか?これで、各バイナリ番号を数独パズルにマップする巨大なルックアップテーブルを使用できますが、それは使用可能なソリューションではありません。 だから、私の質問: ルックアップテーブルを使用しない場合、数独パズルを格納するために必要なビットの最小量とアルゴリズムは何ですか?

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多項式時間で最大の独立集合を見つけることができる最大クラス?
ISGCIグラフの1100クラス以上のリスト。これらの多くについては、多項式時間で独立集合を決定できるかどうかがわかります。これらはIS-easyクラスと呼ばれることもあります。最大の IS-easyクラスのリストをコンパイルしたいと思います。これらのクラスが一緒になって、この問題の(既知の)扱いやすさの境界を形成します。 ISが簡単な無限クラスに有限の数のグラフを追加するだけで、扱いやすさに影響を与えないため、いくつかの制限があります。クラスを遺伝性のものに制限しましょう(誘導サブグラフの取得、または同様に、除外された誘導サブグラフのセットによって定義される)。さらに、説明が小さいセットXに対してXフリーであるファミリのみを考えてみましょう。そこかもしれません されても可能なように扱いやすいクラス(の無限の昇順チェーン(P,star1,2,k)(P,star1,2,k)(P,\text{star}_{1,2,k})-freeおよび以下のDavid Eppsteinによって説明されているクラス)、しかし、IS-easyであることが実際に証明されているクラスに注意を制限しましょう。 私が知っているものは次のとおりです。 完璧なグラフ フリー(P,star1,2,5)(P,star1,2,5)(P,\text{star}_{1,2,5}) フリー(K3,3−e,P5)(K3,3−e,P5)(K_{3,3}-e, P_5) 共同メイニエル ほぼ二分 椅子なし (、クリケット)無料P5P5P_5 -free(P5,Kn,n)(P5,Kn,n)(P_5,K_{n,n})(固定)nnn -無料(P5,X82,X83)(P5,X82,X83)(P_5, X_{82}, X_{83}) 他のそのような最大クラスは知られていますか? 編集:除外された未成年者によって定義されたクラスを扱うYaroslav Bulatovが尋ねた関連する質問も参照してください。遺伝クラスのグローバルプロパティを参照してください。より一般的な質問については、以前に遺伝クラスについて質問しました。 Jukka Suomelaがコメントで指摘しているように、マイナーな除外されたケースも興味深い(そして興味深い質問をするでしょう)が、これはここでの焦点では​​ありません。 Davidの例を回避するために、Xのすべてのグラフが独立した頂点を持つわけではない、Xフリーグラフとして最大クラスも定義できる必要があります。 以下の回答にあるクラス: りんごなし(StandaŽivný推奨) (、house)-freeP5P5P_5(David Eppsteinにより提案) (爪)フリーK2∪K2∪K_2 \cup(デイビット・エップスタインによって示唆) 2013-10-09を追加しました: Lokshtanov、VatshelleおよびVillangerによる最近の結果は、Martin Vatshelleの回答で言及されており、以前に知られている最大クラスのいくつかに優先します。 特に、フリーはIS-easy subsumes(P 5、cricket)-free、(P 5、K n 、n)-free、(P 5、X 82、X 83)-free、および(P 5、家)-すべてはISで簡単です。P5P5P_5P5P5P_5P5P5P_5Kn,nKn,nK_{n,n}P5P5P_5X82X82X_{82}X83X83X_{83}P5P5P_5 これは、最大5つの頂点を持つ単一の禁止誘導サブグラフによって定義されるすべての遺伝グラフクラスが、ISイージーまたはISイージーでないと明確に分類できることを意味します。 残念ながら、フリーグラフがIS-easyクラスを形成するという証明は、P 6フリーグラフでは機能しないようです。そのため、次のフロンティアは、単一の6頂点グラフで定義されるすべての遺伝グラフクラスを分類することです。P5P5P_5P6P6P_6 私は特にフォームのIS-簡単なクラスに興味ままいくつかのコレクションのためのフリーX無限に多くの同型クラスとグラフの、まだどこYのフリーではありませんIS-簡単に任意のためのY ⊂ X。XXXXXXYYYY⊂XY⊂XY \subset …


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グラフの色付けの複雑さ
がカラーリング数d = χ (G )のグラフであると仮定します。アリスとボブの間の次のゲームを考えてみましょう。各ラウンドで、アリスは頂点を選択し、ボブはこの頂点に対して{ 1 、… 、d − 1 }の色で答えます。単色のエッジが検出されると、ゲームは終了します。ましょX (Gが)両方のプレイヤーによって最適なプレイの下でゲームの最大の長さ(アリスはできるだけゲームを短くしたい、ボブはできる限りそれを遅らせるために望んでいます)。たとえば、X (K n)= nGGGd=χ(G)d=χ(G)d = \chi(G){1,…,d−1}{1,…,d−1}\{1,\ldots,d-1\}X(G)X(G)X(G)X(Kn)=nX(Kn)=nX(K_n) = nおよび。X(C2n+1)=Θ(logn)X(C2n+1)=Θ(log⁡n)X(C_{2n+1}) = \Theta(\log n) このゲームは知られていますか?

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置換をその場で適用する複雑さ
驚いたことに、私はこれに関する論文を見つけることができませんでした-おそらく間違ったキーワードを検索しました。 それで、私たちは何かの配列とそのインデックスに関数を持っています。は順列です。fffffff 可能な限りと近いメモリとランタイムでに従って配列を並べ替えるにはどうすればよいですか?O (1 )O (n )fffO(1)O(1)O(1)O(n)O(n)O(n) このタスクが簡単になった場合、追加の条件はありますか?たとえば、関数がの逆関数であることを明示的に知っているは?fgggfff 私はサイクルに続き、各インデックスのサイクルを横断してそのサイクルで最小かどうかをチェックするアルゴリズムを知っていますが、再び、最悪の場合の実行時間を持っていますが、平均的にはより良く動作するようです...O(n2)O(n2)O(n^2)

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線形サイズの回路で解読可能な良いコード?
次のタイプのエラー修正コードを探しています。 一定レートのバイナリコード、 サイズのブール回路としてデコーダの実現可能することによって、エラーのある一定の部分から復号可能な、符号長です。O(N)O(N)O(N)NNN 背景: Spielmanは、Linear-Time Encodable and Decodable Error-Correcting Codesで、対数コストRAMモデルで時間でデコード可能なコードを提供し、サイズの回路でもデコード可能です。O(N)O(N)O(N)O(NlogN)O(Nlog⁡N)O(N \log N) グルスワミとインディクは、ほぼ最適なレートの線形時間符号化/復号化可能コードの構造を改善しました。結果の回路の複雑さは分析されませんが、でもあると思います。Θ(NlogN)Θ(Nlog⁡N)\Theta(N \log N) 前もって感謝します!

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大きさの木の平均身長で正規木言語はあるの
本TATAのように、通常のツリー言語を定義します:これは、非決定論的有限ツリーオートマトン(第1章)で受け入れられるツリーのセット、または同様に、通常のツリー文法(第2章)で生成されるツリーのセットです。どちらの形式も、よく知られている文字列の類似物とよく似ています。 大きさの木の平均身長で正規木言語はあるのでもないΘ (nは)もΘ (√nnnΘ (n )Θ(n)\Theta(n)?Θ (n−−√)Θ(n)\Theta(\sqrt{n}) 明らかに、ツリーの高さがそのサイズで線形であるようなツリー言語があります。そして本の中で分析組み合わせ論サイズの二分木という例が示され平均身長持つ2 √nnn。上記の本の命題VII.16(p.537)を正しく理解すれば、平均高さがΘ( √2個のπn−−−√2πn2\sqrt{ \pi n}、つまり、ツリー言語がいくつかの追加条件を満たしている単純な種類のツリーでもあるもの。Θ (n−−√)Θ(n)\Theta(\sqrt{n}) だから、平均的な高さが異なる通常のツリー言語があるのか​​、それとも通常のツリー言語の真の二分法があるのか​​と思っていました。 注:この質問はComputer Scienceで以前に質問されましたが、3か月以上回答されていません。質問が古すぎて移行できないため、また質問にまだ関心があるため、ここに再投稿したいと思います。元の投稿へのリンクはこちらです。

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通常の文法で受け入れられた単語を数える
通常の言語(NFA、DFA、文法、または正規表現)が与えられた場合、特定の言語で受け入れられる単語の数をどのようにカウントできますか?「ちょうどn文字」と「最大n文字」の両方が重要です。 Margareta Ackermanには、NFAによって受け入れられた単語を列挙するという関連するテーマに関する2つの論文がありますが、効率的に数えるためにそれらを修正することはできませんでした。 通常の言語の制限された性質がそれらを比較的簡単にカウントするように思えます-私はアルゴリズムよりも数式をほとんど期待しています残念ながら、これまでの検索では何も見つかりませんでしたので、間違った用語を使用する必要があります。

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最大/最大独立セット
すべての最大独立セットが同じカーディナリティを持ち、したがって最大ISであるというプロパティを持つグラフのクラスについて何かが知られていますか? たとえば、平面内のポイントのセットを取得し、セット内のポイントのペア間のすべてのセグメント間の交差のグラフを検討します。(セグメント->頂点、交差点->エッジ)。すべての最大ISは元のポイントセットの三角形分割に対応するため、このグラフには上記のプロパティがあります。このプロパティを持つことが知られている他のカテゴリのグラフはありますか?このプロパティは簡単にテストできますか?

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すべての順列を有する配列を認識するサブシーケンスとして
いずれかのために、Iは、配列と言うの整数のである -completeすべての順列のための、場合の、ペアワイズ異なる整数のシーケンスとして書き込ま、配列のサブシーケンスであるが存在し、すなわち、その結果、全てについて。S { 1 、... 、N } N P { 1 、... 、N } 、P 1、... 、P N P S 1 ≤ I 1 < I 2 < ⋯ < I N ≤ | s | sは、I 、J = P jを 1 ≤ J ≤ Nn > 0n>0n > 0sss{ …

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スパースグラフの正則性補題
Szemerediの正則性補題は、すべての密なグラフは多くの2部展開グラフの和集合として近似できると述べています。より正確には、ほとんどの頂点のセットへのパーティションがあり、セットのほとんどのペアが2部展開器を形成します(パーティション内のセットの数と展開パラメーターは近似パラメーターに依存します)。O(1)O(1)O(1)O(1)O(1)O(1) http://en.wikipedia.org/wiki/Szemer%C3%A9di_regularity_lemma 「良好な」スパースグラフ用のこの補題には、次のようなバージョンがあります。 http://www.estatistica.br/~yoshi/MSs/FoCM/sparse.pdf http://people.maths.ox.ac.uk/scott/Papers/sparseregularity.pdf これらの定式化について私が驚いたのは、パーティション内のセットのほとんどのペアが二部エキスパンダーを形成することだけを保証し、これらの二部エキスパンダーが空であることです。そのため、一般的なスパースグラフでは、頂点のパーティション内の異なる部分間のすべてのエッジがエキスパンダーに属していない可能性が非常に高くなります。 パーツ間のほとんどのエッジがエキスパンダーからのものであることを示す定式化があるのか​​、それともそのような定式化の希望がないのだろうか。

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中央値を計算するための正確な比較数
Knuthの体積III コンピュータプログラミングの技術(3.2節第5章)リスト次の表含む正確な比較の最小数を選択する必要サイズのソートされていないセットから番目に小さい要素nはすべてのために、1 ≤ T ≤ N ≤ 10。このよく知られた閉形式と共に表、V 1(N )= N - 1とV 2(N )= N - 2 + ⌈ N /tttnnn1≤t≤n≤101≤t≤n≤101\le t \le n\le 10V1(n)=n−1V1(n)=n−1V_1(n) = n-1、表し最も最先端技術の1976年のように。V2(n)=n−2+⌈n/2⌉V2(n)=n−2+⌈n/2⌉V_2(n) = n - 2 + \lceil n/2 \rceil 過去36年間にV t(n )のより正確な値が計算されましたか?私は、特に正確な値に興味がM (N )= V ⌈ N / 2 ⌉(N )、比較の最小数は、中央値を計算するために必要。Vt(n)Vt(n)V_t(n)M(n)=V⌈n/2⌉(n)M(n)=V⌈n/2⌉(n)M(n) = V_{\lceil …

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完全な一致を認めるサブグラフを誘発するカウントの計算の複雑さ
無向と重み付けされていないグラフ所与と偶数整数、頂点のカウントセットの計算の複雑さは何であるようにとの部分グラフ頂点集合に制限はは完全な一致を認めますか?複雑さは#P-completeですか?この問題の参照はありますか?| S | = k G SG=(V,E)G=(V,E)G=(V,E)S ⊆ VkkkS⊆VS⊆VS\subseteq V|S|=k|S|=k|S|=kGGGSSS 定数kの場合、もちろん問題は簡単です。kkkサイズkのすべての部分グラフをkkk時間(|V|k)(|V|k){|V| \choose k}。また、問題は完全一致の数を数えることとは異なることに注意してください。その理由は、完全な一致を認める頂点のセットには、複数の完全な一致がある場合があるためです。 問題を述べる別の方法は次のとおりです。マッチングは、k頂点に一致する場合、kマッチングと呼ばれます。二つのマッチングM及びM「は、頂点のセットにマッチした場合``頂点セット非不変である' M及びM」は同一ではありません。頂点セット非不変kマッチングの総数をカウントします。kkkkkkMMMM′M′M'MMMM′M′M'kkk

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固定グラフが別のグラフのマイナーであるかどうかを判断する複雑さ
結果ロバートソンとシーモアが実証固定されたグラフかどうかを試験するためのアルゴリズムをGはマイナーである。このトピックに関する2つ半の質問があります。O (n3)O(n3)O(n^3)GGGHHH 1)それ以来、このアルゴリズムに改善があったようです。現在最も有名なアルゴリズムは何ですか? 2a)人々は何が最適な範囲であると推測していますか? 固定面に埋め込むためのMoharのアルゴリズムと認識するための河原林のアルゴリズム -apexグラフはkkk、線形時間で禁じられて未成年者で特徴付けグラフのメンバーシップを決める最後の質問をやる気に: 2b)これを線形時間で行えると疑う理由はありますか? もちろん、誰かが既に線形時間アルゴリズムを考え出した場合、最後の2つの質問はばかげています。:)

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3次グラフ上のエッジ分割問題
次の問題の複雑さは研究されていますか? 入力:次(または3正則)グラフG = (V 、E )、自然な上限t333G = (V、E)G=(V,E)G=(V,E)ttt 質問:のパーティションがあるには| E | / 3サイズの部分3(nonnecessarily接続された)対応する部分グラフの注文の合計が最大であるように、T?EEE| E| / 3|E|/3|E|/3333ttt 関連作業 3つのエッジを含むいくつかのグラフへのパーティション の存在に必要な条件および/または十分な条件を証明する論文をかなり見つけました。上記(例えば、パーティションが同型サブグラフ得なければならない又はP 4、およびNO量を特定のパーティションに関連付けられていない)が、それらのいずれも上記問題に正確に対処しません。K1 、3K1,3K_{1,3}P4P4P_4 ここにすべてのそれらの論文をリストするのは少し退屈ですが、それらのほとんどは引用するか、DorとTarsiによって引用されています。 20101024:Goldschmidtらによるこの論文を見つけました。は、誘導されたサブグラフの次数の合計が最大でtになるようにグラフをAT MOST エッジを含む部分に分割するエッジの問題が、k = 3であってもNP完全であることを証明します。厳密な等式wrt kが必要な場合、問題が3次グラフでNP完全なままであることは明らかですか?kkktttk=3k=3k=3kkk 追加情報 失敗したいくつかの戦略を試しました。より正確には、次のことを証明する反例が見つかりました。 三角形の数を最大化しても、最適な解決策にはなりません。三角形は、3つのエッジ上のすべての可能なグラフの中で最も低い順序のサブグラフであるため、なんとなく直観に反しています。 グラフを接続されたコンポーネントに分割しても、必ずしも最適なソリューションになるとは限りません。有望と思われた理由はそれほど明白ではないかもしれませんが、多くの場合、特定のサブグラフを接続するためにエッジを交換すると、重みが小さいソリューションにつながることがわかります(例:それぞれに接続された1つの追加エッジを持つ三角形でそれを試してください頂点;三角形は1つの部分で、残りは2番目で、総重量は3 + 6 = 9です。2つのエッジを交換すると、パスと星ができ、総重量は4 + 4 = 8です。)

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