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具有最大激活时间的靶集选择

数据结构与算法 2020-07-13 v1 计算复杂性 组合数学

摘要

靶集选择模型是一个图 GG 带一个上界为顶点度的阈值函数 τ:VN\tau:V\to \mathbb{N}。对于给定的模型,一个集合 S0V(G)S_0\subseteq V(G) 是靶集,如果 V(G)V(G) 能被划分为非空子集 S0,S1,,StS_0,S_1,\dotsc,S_t,使得对于 i{1,,t}i \in \{1, \ldots, t\}SiS_i 恰好包含每一个在 S0Si1S_0\cup\dots\cup S_{i-1} 中至少有 τ(v)\tau(v) 个邻居的顶点 vv。我们称 tt 为靶集 S0S_0 的激活时间 tτ(S0)t_{\tau}(S_0)。给定此类模型,寻找最小规模靶集的问题已在文献中被广泛研究。在本文中,我们研究其变体,称之为 TSS-time,其目标是寻找一个最大化 tτ(S0)t_{\tau}(S_0) 的靶集 S0S_0。即,给定图 GG、其上的阈值函数 τ\tau 和整数 kk,TSS-time 问题的目标是判定 GG 是否包含一个满足 tτ(S0)kt_{\tau}(S_0)\geq k 的靶集 S0S_0。令 τ=maxvV(G)τ(v)\tau^* = \max_{v \in V(G)} \tau(v)。我们的主要结果关于当 GG 属于闭 minor 图类 C{\cal C} 时 TSS-time 复杂性的如下二分法:若 C{\cal C} 具有有界局部树宽,则该问题以 kkτ\tau^{\star} 为参数属于 FPT;否则,即使固定 k=4k=4τ=2\tau^{\star}=2 它也是 NP-完全的。我们还证明了,当 τ=2\tau^*=2 时,该问题在二部图中对于固定 k=5k=5 是 NP-难的,并且由先前结果我们观察到 TSS-time 在平面图中是 NP-难的,且以树宽为参数是 W[1]-难的。最后,我们给出一个线性时间算法,用于在给定树中寻找最大化 tτ(S0)t_{\tau}(S_0) 的靶集 S0S_0

关键词

引用

@article{arxiv.2007.05246,
  title  = {Target set selection with maximum activation time},
  author = {Lucas Keiler and Carlos Vinicius G. C. Lima and Ana Karolinna Maia and Rudini Sampaio and Ignasi Sau},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.05246},
  year   = {2020}
}

备注

27 pages, 12 figures