Encontrar una coincidencia cuya contracción minimice el número de arcos en un gráfico

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Dado un gráfico mixto G=(V,E,A) con bordes E y arcos A , encuentre una coincidencia en E que minimice el número de arcos en G/M , donde G/M se obtiene de G al contraer vértices coincidentes y eliminar arcos paralelos

¿Es (la versión de decisión de) este problema NP-completo? ¿Ha sido estudiado en la literatura?

Marcus Ritt
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¿Importa si tienes arcos o no?
Suresh Venkat
@Suresh: En realidad no, A podría ser no dirigido. El punto es que un conjunto de bordes define qué vértices se pueden combinar y la coincidencia minimiza el número de bordes después de la contracción en el otro conjunto de bordes.
Marcus Ritt
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ah ok así que realmente la pregunta podría simplificarse para tener un gráfico G no dirigido, sin dos conjuntos E y A.
Suresh Venkat
No estoy seguro. Cuando los bordes no están dirigidos, podemos reducir el problema al caso dirigido sustituyendo cada borde por dos dirigidos; pero en el caso dirigido, el número de arcos después de la contracción depende de su dirección, ya que dos arcos entre los mismos vértices no necesitan ser paralelos. Entonces, simplemente sin tener en cuenta la dirección de los arcos, la coincidencia óptima puede ser diferente.
Marcus Ritt

Respuestas:

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No sé si su intención es permitir que los bordes no dirigidos en E y los arcos en A sean paralelos o no, pero al final no importa. En esta respuesta, suponemos que no permite que los bordes y los arcos sean paralelos.

Considere un caso especial donde para cada arco en A , A también contiene el arco en la dirección opuesta. En este caso, podemos ignorar la orientación de los arcos y considerar que no están dirigidos. Llamamos bordes en E bordes negros y bordes en A bordes rojos .

x1,,xnv1,,vn,x1,,xn,x¯1,,x¯n(vi,xi)(vi,x¯i)5(n2)mvivjxixj(l,l)=(xi,xj),(xi,x¯j),(x¯i,xj),(x¯i,x¯j)ly por un borde rojo si y solo si la cláusula no aparece en φ .l(l¯l¯)

Está claro que solo tenemos que considerar las coincidencias máximas en los bordes negros para minimizar el número de bordes rojos después de la contracción. También está claro que cada M máxima coincidente en los bordes negros consiste en n bordes que conectan a para i = 1, ..., n . Identifique esta coincidencia máxima M con asignación de verdad . Es fácil verificar que después de contraer M y eliminar bordes paralelos, el gráfico tiene exactamente bordes rojos, donde kvili{xi,x¯i}{l1,,ln}4(n2)kes el número de cláusulas satisfechas por esta asignación de verdad. Por lo tanto, minimizar el número de bordes rojos después de contraer una coincidencia en los bordes negros es equivalente a maximizar el número de cláusulas satisfechas.

Tsuyoshi Ito
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¡Gracias! (Error tipográfico: la cláusula debe ser .)(l¯l¯)
Marcus Ritt
@ Marcus: De nada, y gracias por señalar el error tipográfico.
Tsuyoshi Ito