ปรับปรุงการลดทั่วไปของ Cook สำหรับ Clique เป็น SAT หรือไม่


10

ฉันสนใจที่จะลด -Clique เป็น SAT โดยไม่ทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้นk

Clique อยู่ใน NP ดังนั้นจึงสามารถลดลงเป็น SAT โดยใช้พื้นที่ลอการิทึม การลดลงของตำราเรียนของ Garey / Johnson ตรงไปตรงมาจะทำให้อินสแตนซ์นั้นมีขนาดเป็นลูกบาศก์ อย่างไรก็ตาม -Clique อยู่ในทุก P คงที่kจึงมี "ควร" จะต้องมีการลดลงอย่างมีประสิทธิภาพอย่างน้อยคงที่kkkk

วิธีหนึ่งในการสร้างการลดคือการใช้ตัวแปร SAT เป็นเวกเตอร์คุณลักษณะโดยมีตัวแปรที่ตั้งค่าเป็นจริงซึ่งบ่งชี้ว่าจุดสุดยอดที่เกี่ยวข้องอยู่ในกลุ่ม การลดลงนี้เป็นไปตามธรรมชาติ แต่จะสร้างอินสแตนซ์ SAT ของขนาดกำลังสองหากกราฟเบาบาง สำหรับกราฟที่กระจัดกระจายจำเป็นต้องใช้คำสั่งสองส่วนในการบังคับใช้ว่าในทุกคู่ของจุดยอดที่ไม่ติดกันที่จุดสุดยอดหนึ่งจุดอาจอยู่ในกลุ่ม

ลองทำดีกว่า )O(n2)

การลดลงของCook / Schnorr / Pippenger / Fischer ทั่วไปโดยการใช้ NDTM แบบ จำกัด เวลาแบบ polynomially ซึ่งเป็นตัวตัดสินภาษาโดยการจำลอง NDTM ด้วย DTM ที่หลงลืมและจำลองวงจร DTM ที่หลงลืมโดยวงจรและจากนั้นจำลองวงจรด้วย 3 -SAT อินสแตนซ์ นี้จะสร้างอินสแตนซ์ 3 SAT ขนาดถ้ามีเวลา NDTM ผูกพันเป็นT ( n ) ดูเหมือนจะไม่สามารถหลีกเลี่ยงปัจจัยการบันทึกได้เนื่องจากค่าใช้จ่ายเมื่อทำการจำลองด้วยเครื่องที่หลงลืม สำหรับk-คลิกหนึ่งดูเหมือนว่าจะมีt (O(t(n)logt(n))t(n)kซึ่งมีผลเป็นเช่น 3 SAT ของ O ( n k ( บันทึกn + บันทึกk ) )ขนาดซึ่งเป็นquasilinearสำหรับการแก้ไขk ใน Cook Paper ปี 1988 ของเขาถามว่ามีการลดทั่วไปที่ดีกว่าสำหรับภาษาใน NP หรือไม่และเท่าที่ฉันรู้ว่าสิ่งนี้ยังคงเปิดอยู่ อย่างไรก็ตาม Clique มีโครงสร้างจำนวนมากดังนั้นบางทีอาจทำได้ดีกว่าในกรณีนี้t(n)=O(nk)O(nk(logn+logk))k

มีการลดที่ดีขึ้นจาก Clique ถึง SAT หรือไม่

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นไปได้หรือไม่ที่คงที่ที่จะลดk -Clique เป็น SAT ในขณะที่ยังคงเพิ่มขนาดเชิงเส้นอินสแตนซ์? หรือสามารถใช้ผลลัพธ์ที่มีอยู่เพื่อยืนยันว่าสิ่งนี้ไม่น่าจะเป็นไปได้? ฉันได้ลองใช้Fortnow / SanthanamและDell / van Melkebeekแต่ค่าโสหุ้ยนั้นใหญ่เกินไปสำหรับผลลัพธ์เหล่านี้ที่จะบ่งบอกถึงสิ่งที่เฉพาะเจาะจงkk

(ฉันได้ทำงานกับการลดที่ดูเหมือนว่าจะหลีกเลี่ยง log factor แต่ก่อนที่จะเสียเวลามากขึ้นในรายละเอียดเต็มไปด้วยเลือดเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของมันฉันต้องการที่จะทราบว่าการลดดังกล่าวเป็นที่รู้จักกันแล้วหรือไม่ อยู่.)


ดูคำถามที่เกี่ยวข้องกับmathoverflow.net/q/224898/440ใน MathOverflow ซึ่งขนาดเล็กของสูตรบูลีนเชิงปริมาณสำหรับ -clique แปลโดยตรงเป็นอัตราการลู่เข้าที่ช้าของกฎหมาย 0-1 สำหรับกราฟสุ่ม คำถามนี้มีสูตรของขนาดกำลังสองอยู่แล้ว คำตอบที่ได้รับการยอมรับให้สูตรเชิงเส้นขนาดที่แสดงถึงการมีอยู่ของk -clique แต่นั่นอาจเป็นเท็จแม้เมื่อมีกลุ่ม kk
David Eppstein

คุณต้องการลดขนาดที่ทำงานในพื้นที่บันทึกด้วยหรือไม่ เนื่องจากตามที่คุณชี้ให้เห็น -clique สามารถแก้ไขได้ในเวลาพหุนามสำหรับค่าคงที่kดังนั้นการลดเวลาพหุนามจึงสามารถตรวจสอบk -clique จริง ๆแล้วจึงออกอินสแตนซ์ SAT ขนาดคงที่ kkk
Joe Bebel

@JoeBebel: กับพื้นที่มันเป็นไปได้ที่จะส่งออกเช่น SAT กับk บันทึกnตัวแปรโซลูชั่นเพื่อที่ทุกสถานที่ของk -cliques ในกราฟ สำหรับกลุ่มที่มีศักยภาพแต่ละกลุ่มจะมีผลลัพธ์หนึ่งประโยคสำหรับการเสนอราคาk -clique หากไม่มีอยู่ วิธีนี้จะรวบรวมคำตอบได้อย่างแม่นยำการลดแบบตัวต่อตัวดังนั้นตอบคำถามของ Kaveh แต่เช่นเดียวกับข้อเสนอแนะของคุณการแก้ไขตัวอย่างก่อนตัดสินใจว่าจะลดดูเหมือนว่าโกงมากเกินไป klognklognkk
András Salamon

คำตอบ:


8

kO(nk)O(nk2)kn

xiv=1vixiink

(i,j)n(¬xiuxjv1xjvm)v1,,vmuuO(nk2)

ixixi<xi+1O(n)O(nk)


klgnlgnikk(k1)/2O((n+m+k2)poly(lgn))m=

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