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关于研究 pedigree 多边形成员问题的重要性

组合数学 2025-07-15 v1 离散数学

摘要

给定n3n \geq 3,一个称为pedigree的组合对象定义为来自[n][n]中长度为3的子集,满足某些条件。pedigree的凸包称为n的pedigree多边形。pedigree与Hamiltonian循环之间存在1-1对应的关系。文献中已研究了pedigree、pedigree多边形、pedigree多边形图的邻接结构以及它们对对称旅行商问题(STSP)多边形邻接结构的影响。该问题的提出是:给定X X ,它是否属于n的pedigree多边形?称为成员问题。本文提供了关于pedigree多边形成员问题可以高效求解的证明。由于pedigree的干支属性,我们可以依次检查k[4,n]k \in [4, n]中的成员问题。我们递归构建分层网络,以检查pedigree多边形中的成员。给出该框架有效性的证明。本文的显著且远见卓著的贡献是成员问题具有强多项式时间框架。由于成员问题的多项式可解性意味着可以高效求解针对pedigree多边形的任何线性优化问题。一个特定的针对pedigree多边形的线性优化(多阶段插入公式)解决STSP。此结果的后果是我们证明了NP=PNP = P。该作者最近的著作《Pedigree Polytopes》汇集了关于pedigree及其新结果(主要在第5章和第6章)的已发表结果。本文的首要目的是以自包含的方式呈现该书中最新结果,以便专家进行审查。本文中一些证明和概念的呈现都是新的。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.09069,
  title  = {On the Importance of Studying the Membership Problem for Pedigree Polytopes},
  author = {Tiru Arthanari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.09069},
  year   = {2025}
}

备注

This article contains material not published in a refereed journal, but appears in the book by Springer entitled "PEdigree Polytopes". The main purpose of the article is vetting by experts, the proofs and concepts