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斯坦纳网络问题关于终端数的复杂度

离散数学 2018-02-23 v1

摘要

在有向斯坦纳网络问题中,给定一个弧加权有向图 GG、一组终端 TV(G)T \subseteq V(G),以及一个(未加权的)有向请求图 RR,其中 V(R)=TV(R)=T。我们的任务是输出一个最小代价的子图 GGG' \subseteq G,使得对所有 stA(R)st \in A(R),在 GG' 中存在从 sstt 的有向路径。已知该问题可在时间 V(G)O(A(R))|V(G)|^{O(|A(R)|)} 内求解 [Feldman&Ruhl, SIAM J. Comput. 2006],且即使 GG 是平面的,除非指数时间假设(ETH)不成立,否则无法在时间 V(G)o(A(R))|V(G)|^{o(|A(R)|)} 内求解 [Chitnis et al., SODA 2014]。然而,由于该归约(以及其他显示问题困难性的归约)仅表明除非 ETH 不成立,否则问题无法在时间 V(G)o(T)|V(G)|^{o(|T|)} 内求解,关于指数中 T|T| 的复杂度存在显著缺口。我们证明有向斯坦纳网络可在时间 f(R)V(G)O(cgT)f(R)\cdot |V(G)|^{O(c_g \cdot |T|)} 内求解,其中 cgc_g 是仅依赖于 GG 的亏格的常数,ff 是可计算函数。我们补充该结果,证明对于一般图上的该问题,除非 ETH 不成立,否则对任意函数 ff 都不存在 f(R)V(G)o(T2/logT)f(R)\cdot |V(G)|^{o(|T|^2/ \log |T|)} 算法。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.08189,
  title  = {Complexity of the Steiner Network Problem with Respect to the Number of Terminals},
  author = {Eduard Eiben and Dušan Knop and Fahad Panolan and Ondřej Suchý},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.08189},
  year   = {2018}
}