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平面图中独立集重构的线性核

组合数学 2025-06-05 v1 计算复杂性

摘要

给定正整数 rrK3,rK_{3,r}-minor-free 图 GG。设 IsI_sItI_tGG 中两个大小为 kk 的独立集。我们在 IsI_s 的每个顶点上放置一个“令牌”,并通过重复“令牌跳跃”(从一个顶点移除一个令牌并将其放置在另一个顶点上),试图将所有令牌移至 ItI_t。我们要求令牌的每个中间排列再次指定一个大小为 kk 的独立集。给定 GGIsI_sItI_t,我们询问是否存在一系列令牌跳跃将 IsI_s 转换为 ItI_t。当 kk 作为输入的一部分时,该问题已知是 PSPACE-完全的。然而,Ito、Kami\'nski 和 Ono (2014) 证明了它是固定参数可解的。即当 kk 固定时,该问题可以在 GG 的阶数的多项式时间内解决。这里我们通过证明该问题具有关于 kk 线性大小的核,从而加强了关于运行时间的上界。更精确地说,我们将 K3,rK_{3,r}-minor-free 图上的任意输入问题转换为在阶数为 O(k)O(k) 的(K3,rK_{3,r}-minor-free)图上的等价问题。这正面回答了 Bousquet、Mouawad、Nishimura 和 Siebertz (2024) 的问题,并改进了 Cranston、M\"{u}hlenthaler 和 Peyrille (2024+) 的近期二次核。对于平面图,我们进一步强化了这一上界,得到了大小至多为 42k42k 的核。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.03319,
  title  = {A Linear Kernel for Independent Set Reconfiguration in Planar Graphs},
  author = {Nicolas Bousquet and Daniel W. Cranston},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.03319},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 8 figures