นับจำนวนต้นไม้ที่กางเร็ว


19

ให้แทนจำนวนต้นไม้ที่ทอดในกราฟมีจุดยอดมีอัลกอริทึมที่คำนวณในการดำเนินการทางคณิตศาสตร์อัลกอริทึมนี้คือการคำนวณโดยที่Qคือ Laplacian ของGและJเป็นเมทริกซ์ที่ประกอบด้วย1เท่านั้น สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอัลกอริทึมนี้ให้ดูทฤษฎีกราฟขนาดใหญ่ - พีชคณิตหรือคำถามทางคณิตศาสตร์ SEเสื้อ(G)Gnเสื้อ(G)O(n3)QGJ11n2เดชอุดม(J+Q)QGJ1

ฉันสงสัยว่ามีวิธีคำนวณเสื้อ(G)ได้เร็วขึ้นไหม (ใช่มีเร็วกว่าO(n3)อัลกอริทึมสำหรับการคำนวณดีเทอร์มิแนนต์ แต่ฉันสนใจในวิธีการใหม่บางอย่าง)

นอกจากนี้ยังมีความสนใจในการพิจารณากราฟของตระกูลพิเศษ (ระนาบหรืออาจ?)

ตัวอย่างเช่นสำหรับกราฟ circulant สามารถคำนวณเสื้อ(G)ในO(nLGn)การดำเนินการทางคณิตศาสตร์ผ่าน identity เสื้อ(G)=1nλ1λn-1โดยที่λผมไม่ใช่ค่าลักษณะเฉพาะของเมทริกซ์ Laplacian ของGซึ่งสามารถคำนวณได้อย่างรวดเร็วสำหรับกราฟหมุนเวียน (แทนแถวแรกเป็นพหุนามแล้วคำนวณบนรากที่nของความสามัคคี - ขั้นตอนนี้ใช้การแปลงฟูริเยร์แบบไม่ต่อเนื่องและสามารถทำได้ในการดำเนินการทางคณิตศาสตร์O(nLGn) )

ขอบคุณมาก!


Sergey ฉันพยายามแก้ไขคำถามของคุณเพื่อปรับปรุงความชัดเจน โปรดตรวจสอบว่าฉันเข้าใจคำถามของคุณถูกต้องและไม่ได้แนะนำข้อผิดพลาดใด ๆ
Tyson Williams

1
นี่คือตัวอย่างหนึ่งที่กว้างขึ้นของครอบครัวกราฟที่หาซับซ้อนสามารถทำได้เร็วขึ้น: กราฟเคย์ลีสำหรับคริสต์กลุ่มGกับเครื่องปั่นไฟตั้งSเช่นว่าS-1=SS เรารู้ว่าค่าลักษณะเฉพาะของเมทริกซ์นั้นคือΣชั่วโมงSχ(ชั่วโมง)โดยที่χเป็นอักขระที่แตกต่างกันของกลุ่ม ตัวละครทุกตัวที่หาง่าย (สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมปรึกษาบทความนี้ ) คอมพิวเตอร์ตัวอักษรเหล่านั้นเป็นn FFT มิติ (ดู Cormen et al, บทที่เกี่ยวกับ FFT) คือสามารถทำได้ในO(nLGn)LG)
Finsky

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกราฟ Cayley ดูหนังสือเล่มนี้
Finsky

1
การทำพีชคณิตเชิงเส้นกับ Laplacian แทนที่จะเป็นเมทริกซ์ทั่วไปมักจะง่ายกว่า ฉันสงสัยว่าสิ่งนี้จะเกี่ยวข้องหรือไม่
Gil Kalai

คุณช่วยได้โปรดเจาะจงมากขึ้นถ้าเป็นไปได้ให้ตัวอย่างบางส่วนแม้ว่ามันจะไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับหัวข้อในการอภิปราย ขอขอบคุณ.
Finsky

คำตอบ:


12

เป็นที่ทราบกันดีว่าสำหรับของ treewidth ที่มีขอบเขต จำกัด Tutte polynomialสามารถประเมินได้ที่ใด ๆโดยใช้การดำเนินการทางคณิตศาสตร์ หากมีการเชื่อมต่อแล้ว1,1)GT(G;x,y)(x,y)O(n)Gt(G)=T(G;1,1)

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.