ซึ่งครอบครัวของกราฟเป็นทั่วไปภูมิศาสตร์ใน ?


11

ในฐานะที่เป็น @Marzio กล่าวถึงเกมต่อไปนี้เป็นที่รู้จักกันทั่วไปภูมิศาสตร์

รับกราฟและจุดเริ่มต้น , เกมถูกกำหนดดังนี้:G=(V,E)vV

ในแต่ละเทิร์น (ผู้เล่นสองคนสลับกัน) ผู้เล่นเลือกแล้วเกิดสิ่งต่อไปนี้:uN(v)

  1. vเช่นเดียวกับทุกขอบถูกลบออกจากGG
  2. uv (เช่นvได้รับการปรับปรุงให้เป็นจุดยอดu )

ผู้เล่นที่ถูกบังคับให้เลือก "ปลายตาย" (เช่นจุดสุดยอดที่ไม่มีขอบออก)

กราฟครอบครัวใดเป็นกลยุทธ์ที่ดีที่สุดที่คำนวณได้ในเวลาพหุนาม

ตัวอย่างเช่นมันง่ายที่จะเห็นว่าถ้าGเป็น DAG เราสามารถคำนวณกลยุทธ์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับผู้เล่นได้อย่างง่ายดาย


5
เกมดังกล่าวเป็นที่รู้จักกันในชื่อGeneralized Geographyและเป็น PSPACE ที่สมบูรณ์ ดู ความซับซ้อนของ Path Forming เกมสำหรับบางสายพันธุ์ (รวมถึงตัวแปรพหุนามบางอย่าง)
Marzio De Biasi

คุณจะเจาะจงมากขึ้นได้ไหม? เช่นจากลิงก์ของ Marzio คุณจะเห็นว่า treewidth มีขอบเขตเพียงพอแล้ว
domotorp

1
@domotorp: ฉันคิดว่า GG ในกราฟกริดทึบที่ไม่ได้บอกทิศทางเป็นปัญหาเปิดที่ยังไม่แก้ (อาจจะไม่ได้ศึกษาด้วย) ฉันจะ google เล็กน้อยเพื่อดูว่ามันเป็นปัญหาใหม่ ในขณะที่ในกรณีของกราฟกริดทึบกำกับดูเหมือนง่ายที่จะจำลอง "หลุม" โดยใช้ขอบกำกับดังนั้นมันควรจะเป็น PSPACE ที่สมบูรณ์
Marzio De Biasi

คำตอบ:


8

Generalized Geography (GG) นั้นสมบูรณ์แบบ PSPACE แม้จะอยู่ในกราฟ bipartite ที่มีแนวระนาบกำกับ แต่ตามรายงานใน:

Hans L. Bodlaender, ความซับซ้อนของเกมสร้างเส้นทาง , วิทยาการคอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎี, เล่มที่ 110, ฉบับที่ 1, 15 มีนาคม 1993, หน้า 215-245

GG (และตัวแปรที่สมบูรณ์แบบอื่น ๆ ของ PSPACE) เป็นเส้นตรงเวลาที่แก้ไขได้ในกราฟของ treewidth ที่มีขอบเขต

หมายเหตุด้านข้าง: หนึ่งในตัวแปรทางภูมิศาสตร์ทั่วไปที่เพิ่งได้รับการพิสูจน์ว่าสมบูรณ์แบบ PSPACE คือเกมTron ( Light Cycles ): เนื่องจากกราฟที่ไม่ได้บอกทิศทางผู้เล่นสองคนเลือกจุดเริ่มต้นที่แตกต่างกันสองจุด จุดสุดยอดจากหนึ่งก่อนหน้าของพวกเขาในแต่ละขั้นตอน เกมจะจบลงเมื่อผู้เล่นทั้งสองไม่สามารถเคลื่อนไหวได้อีกต่อไป ผู้เล่นที่ผ่านจุดยอดเยี่ยมชนะมากกว่า (คาดว่าจะเสร็จสมบูรณ์ในปีพ. ศ. 2533 โดย Bodlaender และ Kloks)
Tillmann Miltzow, Tron, เกม combinatorial บนกราฟนามธรรม (2011)


แก้ไข : ฉันสร้างโปรแกรมขนาดเล็กเพื่อทดสอบเกมบนกราฟกริดสี่เหลี่ยมทึบของ (ไม่ได้บอกทิศทาง) และผลแสดงให้เห็นว่ามันเป็นเวลาพหุนามที่แก้ได้สำหรับกราฟคลาสนี้ด้วย (สมมติว่าโหนดแรกที่ผู้เล่นเลือก A คือโหนดบนซ้าย):n×m

               Width n
           1 2 3 4 5 6 7 8 
         1 A B A B A B A B    Winning matrix up to 8x8
         2   B B B B B B B 
         3     A B A B A B 
Height m 4       B B B B B  
         5         A B A B 
         6           B B B 
         7             A B 
         8               B 

อยากรู้อยากเห็นเมทริกซ์เดียวกันจะได้รับถ้าผู้เล่นสามารถเลือกโหนดเริ่มต้นโดยพลการ

ดังที่ได้กล่าวไว้ในความคิดเห็นฉันคิดว่าความซับซ้อนของการตัดสินใจว่ามีกลยุทธ์ในการชนะเมื่อเล่น GG บนกราฟกริดที่เป็นของแข็ง (มีรูปร่างตามอำเภอใจ แต่ไม่มีรู) ไม่อาจพิสูจน์ได้อย่างง่ายดาย มัน (จริง ๆ แล้ว - ค่อนข้างเกี่ยวข้อง - ปัญหาของการตัดสินใจว่ากราฟกริดทึบมีเส้นทางมิลโตเนียนยังคงเปิดอยู่แม้ว่าการตัดสินใจว่ากราฟกริดทึบมีวัฏจักรแฮมิลตันเป็นเวลาพหุนามแก้ปัญหาได้)

บันทึกย่อสุดท้าย: GG เป็นเวลาพหุนามสามารถแก้ไขได้ในกราฟสมบูรณ์


คุณแน่ใจหรือว่าวงจรของแฮมิลตันในกราฟกริดที่เป็นของแข็งนั้นสามารถแก้ไขได้ด้วยเวลาแบบพหุนาม ในขณะที่ฉันจำได้ว่ามันไม่เป็นที่รู้จักในทางกลับกันถ้ากริดทึบนั้นมีโครงสร้างบางอย่าง (เช่นรูปร่าง L, T shape, mxn, ... ) ถึงเวลาพหุนามสามารถแก้ไขได้ แต่ฉันจำไม่ได้ว่ากระดาษชนิดใดที่แก้ได้ในเวลาพหุนาม ในกราฟกริดทึบทั่วไป คุณมีข้อมูลอ้างอิงหรือไม่?
Saeed

1
@Saeed ดูเหมือนว่า Umans และ Lenhart แก้ไขปัญหาเปิดยาวยืนดูรอบแฮมิลตันในของแข็งตารางกราฟ ไม่กี่ครั้งที่ผ่านมาฉันค้นหาผลลัพธ์ล่าสุด / ที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับเส้นทาง Hamiltonian บนกราฟเส้นทึบ แต่ไม่พบอะไรเลย (ผมคิดว่ายังมีคำถามที่เกี่ยวข้องในที่ใดที่หนึ่ง cstheory)
Marzio De Biasi

ขอบคุณมันยอดเยี่ยมมากและก็ไม่ใช่FOCS1997ใหม่มากแต่ฉันไม่เคยเห็นมาก่อน!
Saeed

คำตอบที่ดี @MarzioDeBiasi อันที่จริงฉันเจอปัญหานี้ในการตั้งค่าที่แตกต่างกันซึ่งสามารถสร้างแบบจำลองเป็นกราฟกริด แต่ก็อยากรู้เกี่ยวกับลักษณะทั่วไปของมันเช่นกัน
RB

ฉันใช้เวลาครึ่งชั่วโมง แต่ไม่พบการอ้างอิงใด ๆ สำหรับภูมิศาสตร์ทั่วไปที่ไม่ได้บอกทิศทาง ฉันแน่ใจว่าบางคนจะต้องแสดงให้เห็นว่า PSPACE นั้นสมบูรณ์ คุณอาจรู้เกี่ยวกับมัน?
domotorp

3

ปัญหาคือ PSPACE สมบูรณ์แม้ใน digraphs ของต้นไม้กำกับความกว้าง1เพียงพิจารณาการก่อสร้าง PSPACE-ความแข็งที่ระบุไว้ในวิกิพีเดีย ถ้าเราลบจุดยอดออกจากกราฟกราฟที่เหลือคือ DAG ดังนั้นเราจึงสามารถย่อยสลายที่มีความกว้าง0จากนั้นใส่ลงในถุงทุกใบ (ทั้งถุงป้องกันหรือถุง arborescence) ของการย่อยสลายนี้ ผลนี้ในการสลายตัวของต้นไม้กำกับความกว้าง1(สิ่งนี้น่าสนใจเพราะมีปัญหาไม่มากนักที่ง่ายต่อ DAGs และยากในกราฟ treewidth กำกับโดยตรง)c G - c 0 c 11cGc0c1

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