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可避免顶点与路径的计算与列举

数据结构与算法 2022-05-04 v2

摘要

图的单纯顶点是指其邻域为团的顶点。已知列举所有单纯顶点可在 O(nm)O(nm) 时间或 O(nω)O(n^{\omega}) 时间内完成,其中 O(nω)O(n^{\omega}) 为执行快速矩阵乘法所需的时间。可避免顶点的概念通过如下方式推广了单纯顶点的概念:若每个以 uu 为中点的三顶点诱导路径都包含于某个诱导圈中,则顶点 uu 是可避免的。我们通过极小三角化与公共邻域检测的概念,给出了列举图中所有可避免顶点的算法。具体地,我们给出了运行时间分别为 O(n2m)O(n^{2}m)O(n1+ω)O(n^{1+\omega}) 的算法。此外,基于一种简化的图遍历,我们提出了一种运行时间为 O(n2+m2)O(n^2 + m^2) 的快速算法,并在 m=O(n)m=O(n) 的稀疏图上与列举所有单纯顶点的相应运行时间相匹配。而且,我们表明我们的算法不能显著改进,因为我们证明在合理的复杂性假设下,不存在用于识别可避免顶点的真正次二次算法。为补充我们的结果,我们考虑了它们的自然推广:可避免边与可避免路径。我们提出了一种 O(nm)O(nm) 时间算法,用于识别给定诱导路径是否可避免。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.07160,
  title  = {Computing and Listing Avoidable Vertices and Paths},
  author = {Charis Papadopoulos and Athanasios Zisis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.07160},
  year   = {2022}
}