เรื่องความซับซ้อนของ Bandwidth Minimization


14

ปัญหาแบนด์วิธกราฟถูกกำหนดดังนี้ ได้รับกราฟซึ่งเป็นรูปแบบของคือการทำแผนที่หนึ่งต่อหนึ่งจุดของบนจำนวนเต็ม\} แบนด์วิดธ์ของถูกกำหนดให้เป็นG=(V,E) GG{1,,|V|}

W()=สูงสุด{|(ยู)-(โวลต์)||{ยู,โวลต์}E}\}

แบนด์วิดธ์ของGชี้แนะW(G)ถูกกำหนดให้เป็นแบนด์วิดธ์ต่ำสุดของรูปแบบขั้นต่ำถูกยึดรูปแบบที่เป็นไปได้ทั้งหมด

คำถามการตัดสินใจคือ: ให้กราฟGและจำนวนเต็มk , คือW(G)k ?

ปัญหานี้เป็นที่รู้จักกัน NP-สมบูรณ์แม้สำหรับต้นไม้ในระดับสูงสุดสาม [ ผลซับซ้อนสำหรับแบนด์วิดธ์ลด Garey, Graham, Johnson และ Knuth, SIAM J. Appl. คณิตศาสตร์ฉบับที่ 34, ฉบับที่ 3, 1978] ผู้เขียนแสดงให้เห็นว่าสามารถทดสอบว่ากราฟมีแบนด์วิดท์สูงสุดสองในเวลาพหุนามหรือไม่ กรณีW3เปิดอยู่

มีความซับซ้อนของคดีW3หรือไม่? เรารู้อะไรเกี่ยวกับความซับซ้อนของปัญหาเมื่อkไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของอินพุต แต่ค่าคงที่อย่างน้อย4 ?

การอ้างอิงจะดี

คำตอบ:


16

ปัญหาแบนด์วิดธ์เป็น -hard ทั้งหมดทีมันแสดงให้เห็นโดย Bodlaender และคณะ ใน "Beyond NP-completeeness สำหรับปัญหาความกว้างที่ จำกัด " ดูกระดาษW[t]t

ในทางกลับกันก็ยังเป็นที่รู้จักกันที่ใดไม่ว่าจะเป็นกราฟให้มีแบนด์วิดธ์ที่มากที่สุดสามารถตัดสินใจในเวลา นี่ก็หมายความว่าปัญหาแบนด์วิดธ์ที่อยู่ในXPดูเอกสารอื่นโดยแซ็กซ์kkO(f(k)nk+1)XP


2
ใช่ แต่นี่ไม่ตอบคำถามของฉัน ปัญหาอาจจะ decidable พหุนามเวลาสำหรับกรณีที่และยังคงเป็นเรื่องยากสำหรับทุกระดับของW -hierarchy bw3W
Somnath

2
ตกลงคำตอบของฉันไม่สมบูรณ์ นอกจากนี้ยังเป็นที่รู้จักกันว่าสำหรับการใด ๆไม่ว่าจะเป็นกราฟให้มีแบนด์วิดธ์ที่มากที่สุดkสามารถตัดสินใจในO ( ( k ) n k + 1 )เวลาสำหรับการใด ๆk นี่ก็หมายความว่าปัญหาแบนด์วิดธ์ที่อยู่ในX P ดูเอกสารอื่นโดย Saxe ( dx.doi.org/10.1137/0601042 ) นี่ตอบคำถามที่เหลือของคุณหรือไม่? kkO(f(k)nk+1)kXP
Yota Otachi

2
ฉันคิดว่าเอกสารโดย Saxe ตอบคำถามโดยสมบูรณ์ คุณสามารถแก้ไขคำตอบเพื่อรวมมันได้หรือไม่
Tsuyoshi Ito

1
ใช่มันจะตอบคำถามของฉัน ขอบคุณมาก.
Somnath

1
โดยคลิกเครื่องหมายถูกที่ด้านซ้ายของคำตอบของฉัน :-)
Yota Otachi
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.