タグ付けされた質問 「planar-graphs」


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単純なポリゴンを円で覆う
単純なポリゴンと整数kがあるとします。最小半径を見つけるためのいくつかの既存のアプローチはどのようなものがありrは私がカバーできるようなSをしてk個の半径の円R?rが固定されていて、kを最小化したい場合はどうでしょうか?SSSkkkrrrSSSkkkrrrrrrkkk

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平面グリッドからランダムに選択されたポイントの最短ハミルトニアンパスの予想長はどれくらいですか?
kkk点がグリッドからランダムに選択されます。(明らかにk \ leq p \ times qであり、与えられた定数です。)頂点iと頂点jの間のエッジの重みが元のグリッド上の2つの頂点のマンハッタン距離に等しくなるように、これらのkポイントから完全な重み付きグラフが作成されます。。K ≤ Pp × qp×qp\times qK I JK ≤ P × Qk≤p×qk\leq p\times qkkk私iijjj これらのk個のノードを通過する最短(最小総重量)ハミルトニアンパスの予想される長さを計算する効率的な方法を探しています。より正確には、次の素朴なアプローチは望ましくありません。kkk ∙∙\bullet kノードのすべての組み合わせの正確なパス長を計算し、予想される長さを導き出します。 ∙∙\bullet最小スパニングツリーを使用するという基本的なヒューリスティックを使用して、最大50%のエラーが発生するkノードのすべての組み合わせの概算パス長を計算します。(エラーが少ない、より良いヒューリスティックが役立つ場合があります)

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有界交差数のグラフを描く
ファリーの定理によれば、単純な平面グラフは交差せずに描画できるため、各エッジは直線セグメントになります。 私の質問は、有界交差数のグラフに類似の定理があるかどうかです。具体的には、交差数kの単純なグラフを描画して、図面にk個の交差が存在し、各エッジがいくつかの関数fに対して最大でf(k)の次数の曲線になるようにできると言えますか? 編集:デビッド・エップスタインが述べているように、ファリーの定理は交差数kのグラフの描画を意味するため、各エッジは最大でkのベンドを持つポリゴンチェーンになります。各エッジを有界次数曲線で描画できるかどうかはまだ知りたいです。Hsien-Chih Changは、kが0、1、2、3の場合はf(k)= 1、それ以外の場合はf(k)> 1であると指摘しています。

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色の平面グラフ?
平面3-着色剤の探索のタスクが複雑であることが知られている場合、私は思っていたO(cn√)O(cn)O\left(c^{\sqrt{n}}\right)以下ですか?これは、平面セパレーターの結果に基づく直感的な結果であるように感じますが、ウィキペディアでは、独立セット、シュタイナーツリー、ハミルトニアンサイクル、およびTSPについてのみ言及しています。以下に、私がほぼこの限界を達成していると私が考えるいくつかの推論を含めます。 ゼロ削減決定図(ZDD)を使用すると、O(cO(log2(n)n√))O(cO(log2(n)n))O\left(c^{O(log_2(n)\sqrt{n})}\right)、そして私はもっと上手にできる方法に興味がありました。私が思いついたのはかなり初歩的なものです。注:全体を通して、私が説明するZDDは3項ですが、それほど重要ではないと思います。ZDDの場合、色付けする頂点の順序L={v1…vn}L={v1…vn}L = \{v_1 \dots v_n\}与えられると、ステップiiiでのノードの数は、境界のサイズFi={vk|k&lt;i∧vk vj,j≥i}Fi={vk|k&lt;i∧vk vj,j≥i}F_i = \{v_k | k < i \land v_k~v_j, j \geq i \}に対して指数関数になります。K&lt;I∧Vのk個のVのJ、J≥I}。 順序付けLLLを作成するには、最大√幅の多項式時間で最適な分岐分解ツリーbbbを作成できます。n−−√n\sqrt{n}。次に、bのランダムなリーフv′v′v’をルートとして選択します。BFS、重量各エッジとEに接続されていない葉の数によってV「あなたが削除した場合に電子をから、B。次に、DFSを実行して最終的にLを作成し、常にv′から最も遠いエッジに移動し、タイがある場合は重みが最小のエッジを選択し、タイがある場合は任意に選択します。我々は、葉に到達すると、(U、V)を追加U/VのにLのいずれかがされていない場合はLbbbeeev′v′v’eeebbbLLLv′v′v’(u,v)(u,v)(u,v)uuuvvvLLLLLL。してみましょうcicic_iに誘導される成分であってbbb頂点によって、我々は追加したときに訪れたviviv_iにLLL。次に、FiFiF_iは、枝の幅と、コンポーネントc iを取得するためにbから削除する必要のあるエッジの数xixix_i掛けたものによって制限されます。xは、bの頂点のl o g 2によっておおよそ境界付けられます。これは、平面グラフを扱っているため、nに対して線形です。bbbcicic_ixxxlog2log2log_2bbbnnn これで、nnnフロンティアごとに各ノードの3色すべてを確認できました。

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幅/高さ1の最小数の長方形を2Dグリッドにフィット
特定の正方形が占有されている2Dグリッド(たとえば、チェス盤)が与えられ、w = 1またはh = 1である任意のサイズwxhの重複しない長方形の最小数を配置する必要があるという問題を考えます(つまり、「正方形」セグメント」)すべての占有されていない正方形がカバーされ、各長方形は占有されていない正方形のみをカバーします。 たとえば、グリッドの場合 ..### ..... ..### .#... 次のように、空いているすべての正方形( '。'で示されている)を4つの長方形でカバーできるため、解は4になります。 12### 12333 12### 1#444 私は多項式アルゴリズムを考え出すか、この問題がNP困難であることを証明しようとしましたが、成功しませんでした。これがPに問題があることを証明/反証するのを手伝ってくれる人、またはいくつかの関連する作業/問題を指摘してくれる人はいますか?


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平面グラフの最大重み接続サブグラフ問題
最大重み接続サブグラフ問題は次のとおりです。 入力:AグラフG=(V,E)G=(V,E)G=(V,E)と重量wiw私w_i(おそらく負)の各頂点のI ∈Vi∈Vi \in V。 出力:G [ S ]が接続されるような頂点の最大重みサブセットSSSG[S]G[S]G[S] この問題はNP困難です。デビッドS.ジョンソンはページで言及しています。149 この列問題は、すべての重みのいずれかで最大次数3の平面グラフに硬いままであることを+ 1+1+1、または− 1−1-1。 引用された論文が見つからない -A. Vergis、原稿(1983) どこに紙を見つけるかについてのアイデアはありますか?または削減は何でしたか?

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パーティション間のエッジを最小化しながらグラフをパーティション分割する
三角形分割されたグラフを接続されたサブグラフに分割しようとしています。パーティション間のエッジの数はある程度保証されています。以下は、4つの「クラスター」に分割された三角グラフの例です。 私が最初に欲しかったのは、およそk個の三角形のパーティションを作成できるアルゴリズムであり(大きすぎない限り、エラーが発生する可能性があります)、計算することができました。そのようなパーティションを見つけることができるアルゴリズム(ここでpはパーティションの総数)。次に、パーティション間エッジが多数あると、このアルゴリズムが必要なアプリケーションにとって有害で​​あることがわかりました。O (k2p2(v + e ))O(k2p2(v+e))O(k^2p^2(v+e)) 理想的には、各パーティションを一定の範囲内に保つことができるアルゴリズムが理想的です。理想的には、2のような一定の因子である必要があります。また、エッジ間の数に上限を持たせることができるようにしたいそれは「低い」です。kkk さらに、これらのプロパティを持つパーティションがあり、次のいずれかを実行してグラフを変更する場合にも問題があります。 既存の頂点に接続する一連のエッジを追加する 頂点と、追加した頂点に接続する一連のエッジを追加する エッジのセットを削除する 頂点とこの頂点に接続するすべてのエッジを削除する グラフを再分割できるようにしたいのですが、サイズとカットエッジの数が最小化された各分割がまだあります。(これは私が賞金を上げているソリューションです)。つまり、このアルゴリズムを使用すると、空のグラフから始めて、頂点とエッジを1つずつ追加して再パーティション化することで、任意のパーティションを構築できます。kkk この問題に対する追加の制約は次のとおりです。 グラフは平面です 各「三角形」は、エッジを共有する三角形への無向エッジを持つ頂点です 上記のステートメントから、このグラフの各頂点の次数は最大3であることは明らかです グラフが接続されています パーティションの各サブグラフは接続されています 各サブグラフには約k個の頂点があります 最大でのパーティション間エッジ(異なるパーティションの頂点を含むエッジ)があります。やようなパーティション間エッジの同様の境界を見つけることができれば、それも機能する可能性があります。パーティション間のエッジの上限が未満になる可能性があるかどうかは完全にはわかりません。 2 √ん−−√ん\sqrt n O(logn)O(n)2 n−−√2ん2\sqrt nO (ログn )O(ログ⁡ん)O(\log n)O (n )O(ん)O(n) 私は立ち往生しているところにいるので、この問題に対するどんな助けも素敵です。この問題を完全に解決できれば、あなたはミツバチの膝です。そうでなければ、あなたが私に指摘できる論文や教科書やアルゴリズムを知っているなら、私はそれを非常に感謝します。 明確にする必要がある場合はお知らせください。 編集:問題を簡単にするための追加の制約を次に示します。 制限付きのドロネー三角形分割を扱っています 制約は決して単一の頂点にはならない 三角形分割から作成されたグラフは、次のように構成されます。各三角形は頂点として表されます。グラフの各エッジは、三角形分割の制約のないエッジに対応しています。これは、2つの三角形間の拘束されたエッジが、三角形分割のグラフ表現に表示されないことを意味します。 私は実現もう一つは、我々は変更する必要があるかもしれないことであるとして成長するために成長し、そうでなければサブがないことができますパーティション間のエッジの数に保証します。n O (n )kkkんんnO (n )O(ん)O(n)

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組み合わせ埋め込みでの高速削除/縮小
平面グラフの組み合わせの埋め込みで、エッジの削除または縮小を行うサブリニアアルゴリズムがあるのでしょうか。 組み合わせの埋め込みでは、GとG *の頂点を同時に維持する必要があるため、プライマルの収縮は双対の削除であることを考慮に入れて、削除を行い、双対に従って主の順列を更新するだけで十分です(逆も同様) 。しかし、それを行う明白な方法は、それらを再計算することです。もっと良いことはできますか? 2番目の質問:同じ頂点間の複数のエッジを取り除くのに役立つテクニックはありますか?(2番目の問題で私が目にする唯一の解決策は、たとえばm = 6nでグラフが表示されるまで、複数のエッジの削除を延期することです。ここで、m-エッジの数、n-頂点の数、これにより時間が償却されますO (1))おそらく、この時間を償却しないようにすることができるいくつかのテクニックがありますか?(私はまたo(n)ソリューションに興味があります、必ずしもO(1)ではありません) どうもありがとうございました!
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