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正方形、六边形和三角形网格上的灭火问题

组合数学 2014-06-20 v2

摘要

在本文中,我们考虑有限或无限图 G=(V,E)G=(V,E) 上的\emph{消防员问题}。假设火灾在给定的顶点 vVv \in V 爆发。在随后的每个时间单位中,消防员保护一个尚未着火的顶点,然后火势蔓延到着火顶点的所有未受保护的邻居。消防员的目标是拯救尽可能多的顶点(如果 GG 是有限的)或阻止火势蔓延(对于无限情况)。有限图 GG 的幸存率 ρ(G)\rho(G) 定义为当火灾在 GG 中随机均匀选择的顶点爆发时,可被拯救的顶点期望百分比。对于有限正方形网格 PnPnP_n \square P_n,我们证明 5/8+o(1)ρ(PnPn)67243/105300+o(1)5/8 + o(1) \le \rho(P_n \square P_n) \le 67243/105300 + o(1)(使间隙小于 0.014),并猜想幸存率渐近于 5/8。我们定义了无限图的幸存率,并证明对于无限正方形网格,即使在初始火灾数量有限的情况下,其值也为 1/4。对于无限六边形网格,如果在过程的任何时刻可以额外保护两个顶点,我们提供了一种获胜策略,并猜想如果没有额外帮助,消防员没有策略能阻止火势。我们还展示了如何将火势蔓延速度降低一个常数因子。

关键词

引用

@article{arxiv.1305.7076,
  title  = {Firefighting on square, hexagonal, and triangular grids},
  author = {Tomas Gavenciak and Jan Kratochvil and Pawel Pralat},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1305.7076},
  year   = {2014}
}