การนับจำนวนเส้นทางอย่างง่ายในกราฟที่ไม่ได้บอกทิศทาง


18

ฉันจะกำหนดจำนวนเส้นทางง่ายๆที่ไม่ซ้ำกันภายในกราฟที่ไม่ได้ทำการบอกทิศทางได้อย่างไร อาจมีความยาวที่แน่นอนหรือมีความยาวที่ยอมรับได้

โปรดจำไว้ว่าเส้นทางที่เรียบง่ายเป็นเส้นทางที่ไม่มีรอบดังนั้นฉันกำลังพูดถึงการนับจำนวนของเส้นทางที่ไม่มีรอบ


2
มีการถามเรื่องนี้ใน mathoverflow แล้ว: mathoverflow.net/questions/18603/…
— รายการ

5
ที่จริงแล้วคำถามที่ mathoverflow เกี่ยวกับการค้นหาเส้นทางทั้งหมดและไม่นับพวกเขา การค้นหาพวกเขาอาจเป็นเรื่องยากมาก
— DCTLib

1
นอกจากการอ้างอิงที่ให้ไว้ในคำตอบแล้วการสังเกตเพียงเล็กน้อยก็คือถ้าเราสามารถนับจำนวนเส้นทางที่มีความยาวก็สามารถตอบคำถามการมีอยู่ของเส้นทางแฮมิลตัน ดังนั้นน่าจะไม่ใช่ P.n−1
— Saeed

คำตอบ:


20

มีอัลกอริธึมหลายอย่างที่นับเส้นทางที่เรียบง่ายของความยาวในเวลาf ( k ) n k / 2 + O ( 1 )เวลาซึ่งดีกว่าทั้งแรงเดรัจฉาน ( o ( n k ) ) ดูเช่นVassilevska และวิลเลียมส์ 2009kf(k)nk/2+O(1)O(nk)


18

มัน # P-complete (Valiant, 1979) ดังนั้นคุณไม่น่าจะทำอะไรได้ดีไปกว่าการใช้กำลังดุร้ายถ้าคุณต้องการคำตอบที่แน่นอน การประมาณถูกกล่าวถึงโดย Roberts และ Kroese (2007)


B. โรเบิร์ตและ DP โครเซ่ " การประมาณจำนวนเส้นทาง - tในกราฟst " บันทึกประจำวันของอัลกอริทึมกราฟและการใช้งาน , 11 (1): 195-214, 2007

LG Valiant " ความซับซ้อนของปัญหาการแจงนับและความน่าเชื่อถือ " วารสารสยามคอมพิวเตอร์ 8 (3): 410-421, 1979


4
กระดาษโรเบิร์ตและโครเซดูเหมือนจะไม่รับประกันการประมาณ มี PTAS ที่รู้จักสำหรับปัญหานี้หรือไม่?
— Sasho Nikolov

3
@SashoNikolov ดูเหมือนว่าไม่น่าเป็นไปได้ว่ามีอัลกอริทึมการประมาณที่เหมาะสม รับรับG ′จากGโดยแทนที่แต่ละโหนดด้วยกลุ่มขนาดN = n cโดยที่n = | V | และค» 1 สำหรับแต่ละเส้นทางที่เรียบง่ายของความยาวℓในGมีประมาณ( N ! ) ℓเส้นทางในG ' ดังนั้นถ้าGมีG=(V,E)G′GN=ncn=|V|c≫1ℓG(N!)ℓG′Gเส้นทาง Hamiltonian จะมีอย่างน้อย ( N ! ) nหรือเส้นทาง s - tอย่างง่าย ๆใน G ′และอย่างน้อยที่สุดก็จะชอบ ( n - 1 ) ! ( N ! ) n - 1ง่าย s - เสื้อเส้นทาง ดังนั้นจึงควรประมาณยากภายในตัวประมาณ N ! / ( n - 1 ) ! ≫ n c -s−t(N!)ns−tG′(n−1)!(N!)n−1s−t. N!/(n−1)!≫nc−1!
— Neal Young

6

ฉันต้องการเพิ่มอัลกอริทึมการประมาณค่าอีกอันหนึ่งอันหนึ่ง: สำหรับค่าคงที่ (หรือมากกว่า preciesly, δ = Ω ( 1δ>0) คุณสามารถคำนวณ(1+δ)-approximation ของจำนวนเส้นทางที่เรียบง่ายทั้งในกราฟไม่มีทิศทางหรือกำกับของความยาวkในเวลาO*(2O(k))δ=Ω(1poly(k))(1+δ)kO∗(2O(k))

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