Sobre la complejidad de la minimización de ancho de banda

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El problema del ancho de banda del gráfico se define de la siguiente manera. Dado un gráfico , un diseño de es un mapeo uno a uno de los vértices de en los enteros . El ancho de banda de se define comosol=(V,mi) G G { 1 , , | V | } fFsolsol{1,...,El |VEl |}F

siw(F)=max{El |F(tu)-F(v)El |{tu,v}mi} .

El ancho de banda de sol , denotado siw(sol) , se define como el ancho de banda mínimo de un diseño, el mínimo se toma sobre todos los diseños posibles.

La pregunta de decisión es: dado un gráfico sol y un entero k , ¿es siw(sol)k ?

Se sabe que este problema es NP completo incluso para árboles de grado máximo tres [ Resultados de complejidad para la minimización del ancho de banda . Garey, Graham, Johnson y Knuth, SIAM J. Appl. Math., Vol. 34, nº 3, 1978]. Los autores muestran que uno puede probar si un gráfico tiene ancho de banda como máximo dos en tiempo polinómico. El caso siw3 estaba abierto.

¿Se conoce la complejidad del caso siw3 ? ¿Qué sabemos acerca de la complejidad del problema cuando k no es parte de la entrada sino una constante fija al menos 4 4 ?

Las referencias estarían bien.

Somnath
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Respuestas:

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El problema del ancho de banda es -hard para todo . Fue demostrado por Bodlaender et al. en "Más allá de la completitud NP para problemas de ancho acotado". Mira el periódico .tW[t]t

Por otro lado, también se sabe que para cualquier , si un gráfico dado tiene ancho de banda como máximo se puede decidir en el tiempo . Esto implica que el problema del ancho de banda está en . Ver el otro artículo de Saxe.kkO(F(k)nortek+1)XPAG

Yota Otachi
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Sí, pero esto no responde a mi pregunta. El problema puede ser polinómico en tiempo decidible para el caso y aún así ser difícil para todos los niveles de la jerarquíasiw3W
Somnath
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Ok, mi respuesta no fue tan completa. También se sabe que para cualquier , si un gráfico dado tiene ancho de banda como máximo se puede decidir en tiempo para cualquier . Esto implica que el problema del ancho de banda está en . Vea el otro artículo de Saxe ( dx.doi.org/10.1137/0601042 ). ¿Responde esto a la parte restante de su pregunta? kkO(F(k)nortek+1)kXPAG
Yota Otachi
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Creo que el artículo de Saxe responde la pregunta por completo. ¿Puedes editar la respuesta para incluirla?
Tsuyoshi Ito
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Sí, responde mi pregunta. Muchas gracias.
Somnath
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haciendo clic en la marca de verificación a la izquierda de mi respuesta :-)
Yota Otachi