タグ付けされた質問 「partial-order」

半順序とは、再帰的、反対称的、推移的であるセットの2項関係です。

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正のトポロジカル順序
頂点に実数の重みを持つ有向非巡回グラフがあるとします。DAGのトポロジカルな順序付けを見つけたいと思います。トポロジカルな順序付けのすべてのプレフィックスについて、重みの合計が負ではありません。または、順序理論の用語を好む場合、重み付き半順序があり、各プレフィックスが負でない重みを持つような線形拡張が必要です。この問題について何がわかっていますか?NP時間完全または多項式時間で解けるか?

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posetsのバイナリ検索の一般化?
Sにポーズ "S"と単調な述語 "P"があるとします。Pを満たすSの1つまたはすべての最大要素を見つけたいと思います。 編集:私はPの評価の数を最小限にすることに興味があります。 この問題にはどのようなアルゴリズムが存在し、Sにはどのようなプロパティと追加の操作が必要ですか? 次のような重要な特殊なケースはどうですか? Sは線形順序です。「中間検索」操作がある限り、通常のバイナリ検索が機能します。 Sは格子です Sはサブセットラティスです Sはマルチセットラティスです ... 後者の2つのケースは、たとえば実験設計などで特に重要に思えます。ブールまたは実パラメータのセットがあり、特定のパターンを再現する最小の組み合わせ(たとえば、テストの失敗)を見つけたい場合です。

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セットファミリのセットインクルージョンポーズをどのくらい速く計算できますか?
ユニバースサブセットのセットファミリーが与えられます。ましょうし、答えがあると私たちが望む。FF\mathcal{F}UUUS1,S2∈FS1,S2∈FS_1,S_2 \in \mathcal FS1⊆S2S1⊆S2S_1 \subseteq S_2 私はこれに素早く答えることができるデータ構造を探しています。私のアプリケーションはグラフ理論からのもので、頂点とその近傍を削除すると孤立した頂点が残るかどうかを確認し、各頂点についてはそれが残すすべての孤立した頂点をリストします。 完全なポセットを作成するか、最終的にテーブルを作成して、どのセットが互いのサブセットであるかを正確に伝えます。|F|2|F|2|\mathcal{F}|^2 ましょ、および、と仮定するm=∑S∈F|S|m=∑S∈F|S|m = \sum_{S\in \mathcal{F}} |S|u=|U|u=|U|u = |U|n=|F|n=|F|n = |\mathcal{F}|u,n≤mu,n≤mu,n \leq m 我々が生成することができるに封じ込めマトリックス(二部グラフ)時間、次いで、全てのテーブルを作成することができにおける比較各セットのために、時間をすべての他のセットのすべての要素を介して、ループのないサブセットとしてセットをマークそれらは要素がでない場合。合計時間。n×un×un \times uO(un)O(un)O(un)n2n2n^2O(nm)O(nm)O(nm)S∈FS∈FS \in \mathcal{F}SSSSSSO(nm)O(nm)O(nm) 何かもっと速くできますか?特に、時間は可能ですか?O((n+u)2)O((n+u)2)O((n+u)^2) 関連記事をいくつか見つけました。 アルゴリズム を与えるサブセット部分順序(1995)を計算するための単純なサブ2次アルゴリズム。O(m2/log(m))O(m2/log(m))O(m^2 / log(m)) サブセット半順序:コンピューティングと組み合わせ論はやや上記だけでなく、上記の紙がで問題を解決することを主張向上時間、共通の要素を共有するセットの最大数であるが、私はこの結果を理解することができませんでしたが。O(md)O(md)O(md)ddd BetweenとO(nm)O(nm)O(nm)O(nα)O(nα)O(n^{\alpha})の記事で、著者は、行列乗算を使用して頂点の閉じた近傍を削除した後、接続されたコンポーネントをグラフで見つける方法を示しています。これを使用して、ランタイムがであるシングルトンであるすべてのコンポーネントを見つけることで、セットの包含ポーズを計算できます。O((n+u)2.79)O((n+u)2.79)O((n+u)^{2.79}) また、このフォーラムのディスカッションは関連しています: セットの包含をチェックする最も速い方法は何ですか? これは下限を意味します。O(n2−ϵ)O(n2−ϵ)O(n^{2-\epsilon})

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位置が制約されたトポロジカルソートの複雑さ
Iは入力DAGとして与えられていの各頂点の頂点さらにいくつかで標識されている。GGGnnnxxxS(x)⊆{1,…,n}S(x)⊆{1,…,n}S(x) \subseteq \{1, \ldots, n\} トポロジカルソート全単射であるの頂点からへようにすべてのため、、からパスがある場合ににおける次に、。すべてのに対してようなトポロジカルなが存在するかどうかを判断したいと思います。GGGfffGGG{1,…,n}{1,…,n}\{1, \ldots, n\}xxxyyyxxxyyyGGGf(x)≤f(y)f(x)≤f(y)f(x) \leq f(y)GGGxxxf(x)∈S(x)f(x)∈S(x)f(x) \in S(x) この決定問題の複雑さは何ですか? [注:明らかにこれはNPにあります。許可された頂点/位置のペアのグラフを見ると、順序に違反するためにペアリング間の無向エッジが競合しているため、クリークごとに最大1つのペア、最大で1つのペアを選択する、互いに素なクリークのグラフが表示されます位置と頂点ごとに最大1つのペア-それは3次元マッチングに関連しているように見えますが、この特定の問題の追加構造ではまだ難しいかどうかわかりません。]

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poset上の単調な述語を学習するために必要な最悪の数の質問
検討(X,≤)(X,≤)(X, \leq)上の有限poset nnnアイテム、およびPPP上未知単調述語XXX(いずれかのために、すなわち、xxx、y∈Xy∈Xy \in Xあれば、P(x)P(x)P(x)及びx≤yx≤yx \leq y次いでP(y)P(y)P(y))。私は評価できるPPP一つのノードを提供することにより、x∈Xx∈Xx \in Xと場合見つけ出すP(x)P(x)P(x)成立するかではありません。私の目標は、ノードxのセットを正確に決定することですx∈Xx∈Xx \in Xように、P(x)P(x)P(x)のいくつかの評価として使用して、保持PPPできるだけ。(以前のすべてのクエリの回答に応じてクエリを選択できます。すべてのクエリを事前に計画する必要はありません。) SSS(X,≤)(X,≤)(X, \leq)PPPPPPr(S,P)r(S,P)r(S, P)SSSPPPPPPSSSwr(S)=maxPr(S,P)wr(S)=maxPr(S,P)wr(S) = \max_P r(S, P)S′S′S'wr(S′)=minSwr(S)wr(S′)=minSwr(S)wr(S') = \min_S wr(S) 私の質問は次のとおりです:入力としてポゼットを指定すると、最適な戦略の最悪の実行時間をどのように決定できますか?(X,≤)(X,≤)(X, \leq) [空のposetのクエリが必要であり(各単一ノードについて尋ねる必要がある)、クエリの全体の順序が必要であることは明らかです(バイナリ検索を実行して検索しますフロンティア)。より一般的な結果は、次の情報理論的な下限です。述語可能な選択肢の数は、の反の数です単調な述語との最大要素として解釈されるアンチチェーン)。したがって、各クエリは1ビットの情報を提供するため、少なくともが必要になります。nnn⌈log2n⌉⌈log2⁡n⌉\lceil \log_2 n \rceilPPPNXNXN_X(X,≤)(X,≤)(X, \leq)PPP⌈log2NX⌉⌈log2⁡NX⌉\lceil \log_2 N_X \rceil前の2つのケースを含むクエリ。これは厳しく制限されているのでしょうか、それとも学習はアンチチェーンの数よりも漸近的に多くのクエリを必要とするような構造のポーズですか?]

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比類のないグラフ#P-completeで最大クリークをカウントしていますか?
この質問は、Peng ZhangによるMathOverflowの質問に基づいています。Valiantは、一般的なグラフで最大クリークを数えることは#P-completeであることを示しましたが、比較不可能なグラフに制限する場合(つまり、有限ポーズで最大アンチチェーンを数えたい場合)はどうでしょうか。この質問は十分に自然に思えるので、以前に検討されたのではないかと疑っていますが、文献で見つけることはできませんでした。

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powerset
パワーセット2上の単調な述語を考えます。n | (包含順)。"単調"と私は意味:∀ のx 、yの∈ 2 | n | その結果、X ⊂ Y、もしP (X )、次いでP (Y )。私は、すべての最小限の要素を見つけるためにアルゴリズムを探していますPを、すなわち、X ∈ 2 | n | そのようなP (x )PPP2|n|2|n|2^{|n|}∀x,y∈2|n|∀x,y∈2|n|\forall x, y \in 2^{|n|}x⊂yx⊂yx \subset yP(x)P(x)P(x)P(y)P(y)P(y)PPPx∈2|n|x∈2|n|x \in 2^{|n|}P(x)P(x)P(x)しかし、¬ P (Y )。2の幅| n | は( n∀y⊂x∀y⊂x\forall y \subset x¬P(y)¬P(y)\neg P(y)2|n|2|n|2^{|n|}、指数関数的に多くの最小要素が存在する可能性があるため、そのようなアルゴリズムの実行時間は一般に指数関数的である可能性があります。しかし、出力のサイズが多項式であるこのタスクのアルゴリズムが存在する可能性はありますか?(nn/2)(nn/2)n \choose n/2 [コンテキスト:より一般的な質問が尋ねられましたが、出力のサイズにおけるアルゴリズムの複雑さを評価する試みはありませんでした。たとえば、最小限の要素が1つしかないと仮定すると、この回答に続いてバイナリ検索を実行して見つけることができます。ただし、さらに最小限の要素を探し続けたい場合は、既知の情報に時間を無駄にせずに検索を続行できるように、に関する現在の情報を維持する必要があります。これを行い、出力のサイズの多項式時間ですべての最小要素を見つけることは可能ですか?]PPP 理想的には、これが一般的なDAGで実行できるかどうかを理解したいのですが、。2|n|2|n|2^{|n|}

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正のトポロジカル順序付け、テイク2
これは、David Eppsteinの最近の質問へのフォローアップであり、同じ問題に動機付けられています。 頂点に実数の重みを持つDAGがあるとします。最初は、すべての頂点にマークが付いていません。マークされた頂点のセットを変更するには、(1)マークされていない先行のない頂点をマークするか、(2)マークされた後続のない頂点をマーク解除します。(したがって、マークされた頂点のセットは常に半順序のプレフィックスです。)マークされた頂点の総重量が常に非負になるように、すべての頂点がマークされて終了する一連のマーク/マーク解除操作を見つけたい。 このような一連の操作を見つけるのはどれほど難しいですか?Davidの問題 とは異なり、この問題がNPにあるかどうかは明らかではありません。原則として(例はありませんが)、すべての有効なムーブシーケンスは指数関数的な長さを持ちます。私が証明できる最善のことは、問題がPSPACEにあることです。 マーク解除操作は実際には不要ですか? 有効な移動シーケンスがある場合、頂点のマークを解除しない有効な移動シーケンスが必要ですか?肯定的な答えは、この問題をデイビッドの問題と同一にします。一方、マーク解除が必要な場合は、それを証明する小さな(一定サイズの)例が必要です。

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ラベル付きDAGに対するディルワースの定理の一般化
antichainにおけるDAG サブセットであるA ⊆ V即ち、全く存在しない、ペアワイズ到達不能な頂点V ≠ V ' ∈ようにvがから到達可能であるV 'におけるE。ディルワースの定理半順序理論的には、DAGは、サイズのないantichain持っていない場合はすることが知られているのk ∈ Nを、それはせいぜいの労働組合に分解することができるのk - 1つのばらばらチェーン、すなわち、有向パス。(V,E)(V,E)(V, E)A⊆VA⊆VA \subseteq Vv≠v′∈Av≠v′∈Av \neq v' \in Avvvv′v′v'EEEk∈Nk∈Nk \in \mathbb{N}k−1k−1k-1 vvvλ(v)λ(v)\lambda(v)ΣΣ\SigmaA⊆VA⊆VA \subseteq VΣΣ\SigmaAAAmina∈Σ|{v∈A∣λ(v)=a}|mina∈Σ|{v∈A∣λ(v)=a}|\min_{a \in \Sigma} |\{v \in A \mid \lambda(v) = a\}| k∈Nk∈Nk \in \mathbb{N}、その構造について何を想定できますか?特別な方法で分解できますか?\ Sigma = \ {a、b \}の場合にはすでに困惑していますΣ={a,b}Σ={a,b}\Sigma = \{a, b\}が、一般的な有限ラベルセットの場合にも興味があります。 これをΣ={a,b}Σ={a,b}\Sigma = \{a, b\}で視覚化するには、GGGにラベルサイズkkkのアンチチェーンがないということは、少なくともkkk頂点aaaおよびkkk頂点bを含むアンチチェーンがないことを意味しbbbます。任意の大規模なアンチチェーンが存在する可能性がありますが、それらには最大でk-1個の例外までaaa要素またはbbb要素のみを含める必要があります。大きなアンチチェーンを禁止すると、DAGがaラベルの付いた頂点の幅が広い部分とbの幅が大きい部分の間で本質的に「交互」になるように強制する必要があるようです。k−1k−1k-1aaabbbラベル付けされた頂点、しかし私はこの直観を形式化することができなかった (もちろん、適切な構造的特性評価は、DAGの形状に加えて頂点のラベルについても説明する必要があります。なぜなら、すでにk≥1k≥1k …

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頂点ラベル付きDAGのトポロジカルソートの列挙
レッツあること、非循環有向グラフ、とlet各頂点マッピングラベル付け機能もラベルにある有限アルファベットで。書く、トポロジカルソートの全単射であるからに(すなわち、の順序シーケンスで)ようにするたびに次いで(つまり、からへのエッジがある場合G=(V,E)G=(V,E)G = (V, E)λλ\lambdav∈Vv∈Vv \in Vλ(v)λ(v)\lambda(v)LLLn:=|V|n:=|V|n := |V|GGGσσ\sigma{1,…,n}{1,…,n}\{1, \ldots, n\}VVVVVV(v,v′)∈E(v,v′)∈E(v, v') \in Eσ−1(v)&lt;σ−1(v′)σ−1(v)&lt;σ−1(v′)\sigma^{-1}(v) < \sigma^{-1}(v')vvvv′v′v'その後、はシーケンスの前に出現します)。のラベルは、の単語です。vvvv′v′v'σσ\sigmaσ(1)⋯σ(n)σ(1)⋯σ(n)\sigma(1) \cdots \sigma(n)LnLnL^n 与えられた場合、トポロジカルなラベルを効率的に列挙したいと思います。トポロジカルソートのラベルを列挙する複雑さは何ですか?もちろん、指数関数的に多くなる可能性があるため、出力のサイズの関数として、または遅延の観点から複雑さを調べたいと思います。特に、列挙は多項式遅延で実行できますか?(または一定の遅延さえ?)(G,λ)(G,λ)(G, \lambda)GGG 全ての頂点場合には異なるラベルキャリー(同等または、頂点がある自体によって標識)、私は、ラベルが一定で列挙することができることを知っていることにより、時間を償却この結果にposetsの線形拡張を列挙する(これはDAGのトポロジカルな種類を列挙するのと同じことです)。ただし、頂点に任意のラベルが付けられている場合、非常に多くのトポロジカルソートが同じラベルを持っている可能性があるため、トポロジカルソートを列挙し、ラベルを計算してラベルを列挙する効率的な方法を取得することはできません。posetの用語では、ラベル付きDAGはラベル付きとして見ることができますGGG{1,…,n}{1,…,n}\{1, \ldots, n\}GGG(G,λ)(G,λ)(G, \lambda) そして、それらに関する列挙結果を見つけることができませんでした。 ここでの他の質問への回答のおかげで、いくつかの関連する問題の難しさをすでに知っています。特に、辞書編集的に最小限のラベルを見つけることはNPハードであることを知っています。また、特定のラベルが何らかのトポロジカルソートによって達成できるかどうかを決定するのがNP困難であることも知っています(この問題の難易度から:候補ラベルシーケンス与えられた場合、各頂点が位置で発生しなければならないトポロジカルソート求めます正しいラベルが現れる場所sssGGGsss)。しかし、これは列挙の難しさを意味するとは思いません。好きな順序で列挙することができます(必ずしも辞書式ではありません)。一定の遅延(最初に列挙するべき指数関数的に多くのシーケンスがある場合があるため)。 最初のラベルを列挙するのは明らかに簡単であることに注意してください(トポロジカルな並べ替えを行うだけです)。以外別のラベルを列挙するには、要素が位置で列挙されるようにしますここで、:すべてのそして、、そしてかどうかを確認トポロジカルソートがある位置にある明確PTIMEで行うことができ、。しかし、より多くのラベルを出力するにつれて、このアプローチを一般化する方法がわかりません。ssssssvvvVVVi∈{1,…,n}i∈{1,…,n}i \in \{1, \ldots, n\}si≠λ(v)si≠λ(v)s_i \neq \lambda(v)vvviiiGGGvvviii

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非可換群の要素の順列により何が達成できるかを決定する
有限グループ修正します。私は次の決定問題に興味があります:入力はGのいくつかの要素であり、それらに半順序があり、問題は順序を満たし、その中の要素の構成がそうであるような要素の順列があるかどうかです順序は、グループの中立要素eを生成します。GGGGGGeee 正式には、テストの問題GGGは次のとおりで、グループが修正されます。GGG 入力:PからGまでのラベリング関数μを持つ有限半順序集合。(P、&lt; )(P,&lt;)(P, <)μμ\muPPPGGG 出力:の線形拡張が存在するか否かを(すなわち、全順序(P 、&lt; ')すべてについてようにX 、Y ∈ P、X &lt; Yが意味X &lt; ' yは)、の要素書き込むよう、ことPを全順序を以下の&lt; "としてのx 1、... 、xはnは、我々が持っているμ (X 1)⋅ ⋯ ⋅ μ (PPP(P,&lt;′)(P,&lt;′)(P, <')x,y∈Px,y∈Px, y \in Px&lt;yx&lt;yx < yx&lt;′yx&lt;′yx <' yPPP&lt;′&lt;′<'x1,…,xnx1,…,xnx_1, \ldots, x_n。μ(x1)⋅⋯⋅μ(xn)=eμ(x1)⋅⋯⋅μ(xn)=e\mu(x_1) \cdot \cdots \cdot \mu(x_n) = e グループ場合、Gテストの問題は明らかにNPにあります。私の質問は次のとおりです。Gテスト問題がNP困難であるようなグループGはありますか?GGGGGGGGGGGG 同等の問題ステートメントに関するいくつかのコメント: ポーズと線形拡張の言語は、DAGとトポロジカル順序の言語と同等に置き換えることができます。つまり、必要に応じて、入力をグループ要素でラベル付けされた頂点を持つDAGとして、また、入力DAGのトポロジカルソートが達成するかどうかを尋ねる出力として考えることができます。eee 一つは、代わりに私たちはposetを与えられている困難な問題を検討することもできおよびG ∈ G、およびかどうかを尋ねるグラム(というよりeが)実現することができます。実際、より強力な問題は上記に還元されます。eが(P ′、&lt; )で実現できるかどうかを尋ねることができます。ここでP ′はPですが、他のすべてよりも小さいg …

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間隔のリスト間の単調全単射
次の問題があります。 入力:間隔とTの 2つのセット(すべてのエンドポイントは整数です)。 クエリ:単調全単射f :S → Tはありますか?SSSTTTf:S→ Tf:S→Tf:S \to T 全単射は、とTの包含順序のセットに対して単調です。 ∀ X ⊆ Y ∈ S 、F (X )⊆ F (Y )SSSTTT∀ X⊆ Y∈ S、f (X)⊆ F(Y)∀X⊆Y∈S, f(X)⊆f(Y)\forall X\subseteq Y \in S, \ f(X) \subseteq f(Y) [ここでは、逆の条件は必要ありません。更新:逆条件が必要とされた場合、すなわち、が、対応する封入posetsの同型テストになるので、これはPTIMEであろう(ましたオーダー寸法 MöhringによってPTIMEにある構造によって2)、順序集合の計算上扱いやすいクラス、定理5.10、P。61。∀ X、Y、X⊆ Y⇔ F(X)⊆ F(Y)∀X,Y,X⊆Y⇔f(X)⊆f(Y)\forall X, Y, X\subseteq Y \Leftrightarrow f(X) \subseteq …

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格子の問題
半順序の計算問題(たとえば、認識、ジャンプ数、比較可能グラフの認識など)については、かなりの作業が行われています。 ラティスに固有の作業が行われたことに興味があります。私は周りを検索しましたが、ラティスの類似の作品はあまり見つかりませんでした。 特に、以下の格子問題が調査されたかどうかに興味があります。 格子認識:DAGまたは半順序が与えられた場合、それは実際には格子ですか? 格子比較可能性グラフの認識:無向グラフGが与えられた場合、Gのエッジは、結果として生じる方向が格子になるように方向付けることができますか? ラティスの結合既約要素の決定/カウント 特定のラティスが分散/モジュラーであるかどうかの判断
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