求解K形问题的


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团问题是公知的 -complete问题,其中所需要的集团的大小是输入的一部分。但是,k-clique问题具有简单的多项式时间算法(当k为常数时为O n k)。当k为常数时,我对最著名的上限感兴趣。NPO(nk)k

是否存在运行时间为?甲ø Ñ ķ -time算法也是可接受的。此外,这种算法的存在是否有复杂性理论的后果?O(nk1)o(nk)

Answers:


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A 3-集团可以在找到 -点图形ģ时刻Ö Ñ ω,其中ω < 2.376是矩阵乘法指数,和在Ö Ñ 2由板井和Rodeh的结果空间[1] 。基本上,它们表明,当且仅当A G 3在其主对角线上具有非零入口时,G才包含一个三角形。因为三角形也是一个循环C 3nGO(nω)ω<2.376O(n2)G(A(G))3C3,可以使用一般的循环查找方法来检测三角形。ALON,Yuster和兹维克示出了如何可以三角形上的被检测 _edge时图表中Ö 2 ω /ω + 1 = Ö 1.41的时间[6]。mO(m2ω/(ω+1))=O(m1.41)

长期以来,Nesetril和Poljak [2]的结果是最著名的。他们表现出大小的派系的数量可以及时发现ø Ñ ω ķø Ñ 2 ķ空间。最后,Eisenbrand和Grandoni [3]在Nesetril和Poljak的结果中改进了3 k + 1 -clique和3 k + 2 -clique对于小k值。具体来说,他们提供了用于在时间O中找到大小为4、5和7的群体的算法3kO(nωk)O(n2k)(3k+1)(3k+2)k O n 4.220 O n 5.714O(n3.334)O(n4.220)O(n5.714)

据我所知,对于一般,设计更好算法的问题是开放的。对于可能的后果或复杂性理论的考虑,唐尼和研究员(例如参见[4])表明ķ -clique与参数ķ IS w ^ [ 1 ] -hard。类w ^ [ 1 ]表示的类的参数决策问题归结为与CLIQUE参数化减少。相信CLIQUE不是固定参数可处理的。在参数化归约条件下,还有数百个其他等效于CLIQUE的问题。此外,Feige和Kilian [5,第2节]得出的结果是,当kkkkW[1]W[1]k是输入和一部分,那么polytime算法是不可能存在的。klogn

如果考虑某些受限图类,则可以解决弦图上线性时间的问题。只需在O n + m 时间内计算弦图的集团树,然后检查是否有任何集团的大小恰好是k。在平面图上,也可以使用[6]的方法在O n 时间内找到三角形。GO(n+m)kO(n)


[1] Itai,Alon和Michael Rodeh。“在图中找到最小电路。” SIAM Journal on Computing 7.4(1978):413-423。

[2] Nešetřil,Jaroslav和Svatopluk Poljak。“关于子图问题的复杂性。” 卡罗莱纳大学数学评论26.2(1985):415-419。

[3] Eisenbrand,Friedrich和Fabrizio Grandoni。“关于固定参数集团和支配集的复杂性。” 理论计算机科学326.1(2004):57-67。

[4] Downey,RG,和Michael R. Fellows。“参数化复杂度基础”。Springer-Verlag(2012),《计算机科学领域的非本科课程》。

[5] Feige,Uriel和Kilian,Joe。“关于有限对多项式不确定性”。芝加哥理论计算机科学杂志。(1997)

[6] Alon,Noga,Raphael Yuster和Uri Zwick。“查找和计算给定的长度循环。” Algorithmica 17.3(1997):209-223。

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