Эффективно найти 5-цикл в разреженном графе.


21

(вставлено из MathOverflow)

Здравствуй,

Я читал эту тему: /mathpro/16393/finding-a-cycle-of-fixed-length

Я хочу найти 5-цикл в графике. На самом деле, то, что я действительно хочу, это кратчайший нечетный цикл длиной не менее 5, но, возможно, это немного не относится к делу. В моих целях я рассматриваю и одинаково в анализе сложности. нmn

Можем ли мы сделать лучше, чем цветовое кодирование, чтобы найти 5-цикл в этом случае? Позвольте мне дать конкретную формулировку моего вопроса:

Какой минимальный такой, что существует алгоритм времени для обнаружения цикла длиной 5? Какой алгоритм? И что это за если вы запрещаете непрактичные методы, такие как быстрое умножение матриц Копперсмит-Виноград?O ( m α ) ααO(mα)α



У ваших графиков есть какая-то особая структура, кроме того, что они разрежены? (Например, низкое вырождение.)
— Робин Котари

Нет, вы можете сделать график настолько дьявольским, насколько захотите. На самом деле меня даже не волнует, является ли график разреженным: я рассматриваю линейный граф и лежащий в его основе граф такой, что (можно считать, что прост). Причина, по которой я лечуито же самое, что я знаюи я хочу проанализировать сложность с точки зренияи, но я не могу ничего сказать о том, каксравнивается с, H G = L ( H ) H | E ( H ) | | V ( H ) | | E ( H ) | = | V ( G ) | | V ( G ) | | E ( G ) | | E ( H ) | | V ( H ) |GHG=L(H)H|E(H)||V(H)||E(H)|=|V(G)||V(G)||E(G)||E(H)||V(H)|
— Эндрю Д. Кинг

Чтобы было ясно, вы не возражаете, если цикл содержит повторяющиеся вершины, правильно?
— user834

Я не допускаю повторных вершин, но для 5-ти циклов это не имеет значения, потому что я предполагаю, что граф прост и поэтому не имеет 2-х циклов.
— Эндрю Д. Кинг

Ответы:


21

Чтобы добавить к ответу Михая:

Действительно, 5-цикл (и вообще -цикл ) в разреженных графах может быть решен намного быстрее, чем время O ( m n ), используя трюк с высокой / низкой степенью. Вам нужно только взглянуть на еще одну статью Алона, Юстера и Цвика:kO(mn)

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.101.4120

Например, 5-цикл может быть найден за время , без какой-либо зависимости от умножения матриц. См. Теорему 3.4 вышеупомянутой связанной статьи.O(m1.67)

Кроме того, хотя не так сложно уменьшить 5-тактное обнаружение до умножения на булеву матрицу (с постоянными факторами), уменьшение в обратном направлении не проявляется в бумаге с цветовым кодированием. Точное сокращение (которое сохраняет сложность времени выполнения) от умножения логической матрицы до 5-тактного обнаружения не известно.


Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.