正拓扑排序,取3


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假设我们有一个n×n矩阵。是否可以对其行和列进行重新排序,以便获得上三角矩阵?

此问题是由以下问题引起的: 正拓扑排序

最初的决策问题至少与这一决策一样困难,因此NP完全性结果也可以解决该问题。

编辑:拉斯洛·沃(Laszlo Vegh)和安德拉斯·弗兰克(Andras Frank)提请我注意甘特·罗特(Gunter Rote)提出的同等问题:http : //lemon.cs.elte.hu/egres/open/Graphs_extendable_to_a_uniquely_matchable_bipartite_graph

编辑:对原始问题的减少如下。假设DAG只有两个级别,这些级别将对应于矩阵的行和列。另外,我们有一个权重为+1的单个节点。较低级别的其他人的权重为-1,较高级别的其他人的权重为+1。


您如何将其减少到原始问题?顺便说一句,这个问题本身看起来很有趣。
伊藤刚(Tsuyoshi Ito)2010年

您是在寻找一种既适用于行又适用于列的排列,还是两种独立的排列?我猜是两个,因为只有一个问题似乎等同于拓扑排序。
沃伦·舒迪

将其视为二部图(就像在elte链接中一样),他们给出了必要条件,即该子图没有由K2,C4,C6,C8等的副本构成。另一个必要条件是两者的度数序列零件以(1、2、3,...,n)为主-我认为这比链接中其他基于集团的条件要强。
daveagp

Answers:


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问题原来是NP完全的。您可以在此处此处详细阅读。简短的摘要:

减少是由于Dasgupta,Jiang,Kannan,Li和Sweedyk已证明是NP完全的问题:给定二部图G和整数k,请确定G是否在2k节点上具有可归纳的子图,并且可以扩展为具有独特的可匹配性。斯特凡·维亚莱特(StéphaneVialette)观察到,如果我们将nk个隔离的节点添加到两个类中,则这将简化为该问题的两部分唯一匹配版本。


感谢您到EGRES的链接。我真的很喜欢公开问题,尤其是与(完美)匹配相关的问题。
Mohammad Al-Turkistany

还有哪些其他质量开放问题站点(与计算复杂性有关)?
Mohammad Al-Turkistany

@turkistany,我不认识其他人,我认为这也更多是关于运筹学/图论的。
domotorp

3

注意:这是基于推测和传闻的部分答案!大卫·埃普斯坦(David Eppstein)较为笼统的问题是NP完全问题,也许这个问题在P中。

(AB,E)|A|=|B|=n

  • 它不能包含2个完美匹配,
  • (1,2,...,n)

到目前为止,我还没有找到任何一个图形满足这些条件的示例,但是不能成为UPMX。在这种情况下,也许就足够了。可以通过以下算法证明这一点:

  1. 如果图形具有> 1个完美匹配,则返回“ not UPMX”
  2. 如果图形未达到度条件,则返回“ not UPMX”
  3. 如果图形具有= 1个完美匹配,则返回“ UPMX”
  4. 否则,也许我们可以证明它是UPMX。也许以下算法可以证明这一点:
    • 而图形具有边,(n+12)2
    • 找到一些新的边e,其加法不会产生完美匹配并且不违反度条件;将e添加到图中
  5. 现在该图具有边且没有完美匹配,并且满足度条件。我认为并不难证明它是UPMX,因此原始图形也是如此。(n+12)1

您可以使用霍尔定理来表征哪些新边将创建完美的匹配,并且不难描述哪些新边将违反度边界。不幸的是,即使确实存在正确类型的边缘,我也无法证明这一点。


这是一个不错的方法,我想知道这是否是正确的。
domotorp 2010年

3

本文通过用独立的行列排列 Fertin,Rusu和Vialette 获得三角形矩阵,表明该问题对于二进制平方矩阵是NP完全的。


很遗憾,他们也独立于我们也证明了相同的结果,我想我们应该进行更好的沟通。无论如何,我会通过电子邮件发送给他们。
domotorp

@domotorp在MathOverflow上曾问过同样的问题,最好的答案是它在“ NP-limbo”中。mathoverflow.net/questions/191963/...
穆罕默德·Turkistany

-1

问题是NP完全的,但是解决它的算法在哪里呢?我有一种适用于许多示例的算法,但是无法证明其始终有效。


1
您可以描述算法正确的有趣的图类吗?
RB
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