确定性并行算法,用于一般图形的完美匹配?


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在复杂度类,有一些问题不属于类,即确定性并行算法存在的问题。最大流量问题就是一个例子。并且相信中存在问题,但尚未找到证明。PNCNC

完美匹配问题是图论中提出的最基本问题之一:给定图,我们必须找到的完美匹配。正如我在互联网上可以找到的那样,尽管有Edmonds 的美丽的多项式时间Blossom算法,以及1986年Karp,Upfal和Wigderson 的RANDOMIZED并行算法,但只有少数几个子图具有算法。GGNC

在2005年1月,Computational Complexity博客上发表了一篇文章,声称无论Perfect Matching是否在,它仍然是开放的。我的问题是:NC

从那以后,除了随机算法以外,还有什么进展?NC

为了阐明我的兴趣,任何处理一般图的算法都不错。尽管图子类的算法也可以,但是这可能不在我的注意范围内。谢谢你们!


在12/27编辑:

感谢您的所有帮助,我尝试将所有结果汇总为一个图: 与匹配相关的类之间的关系

已知的最低类包含以下问题:

  • 匹配一般图形: [ KUW86 ], [ CRS93 ]RNCRNC2
  • 在二等平面/常数属图中匹配: / [ DKT10 ] / [ DKTV10 ]ULSPL
  • 当总数为多项式时匹配: [ H09 ]SPL
  • Lex-first最大匹配项: [ MS89 ]CC

此外,在合理的复杂性假设下:需要指数电路,一般图形中的匹配在 [ ARZ98 ]。SPACE[n]SPL


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也许不直接相关,但是确定性算法在计算完美匹配数方面已有一些进展,例如,Gamarnik的“用于计算0.1矩阵永久性的确定性近似算法”
Yaroslav Bulatov 2010年

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有一个相关的帖子在这里由罗宾·科塔里:cstheory.stackexchange.com/questions/1317/...
献智昌张显之

@ Hsien-ChihChang张显之NC中的L不是NC ^ 2中的P吗?
T ....

Answers:


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通用图形中用于完美匹配的 N C算法仍处于开放状态,但是已经取得了一些进展。以下是一些我知道的信息:NC

对于一般图形,Agrawal-Hoang-Thierauf表明,鉴于完全匹配的数目很小的承诺,存在一种算法来枚举所有这些。NC2

对于平面图类,pfaffian起着重要作用。Kastelyn展示了如何以pfaffian完全等于完美匹配的数量的方式来定向每个平面图。(这被Valiant 用于解决各种问题的“ 全息算法 ”。)Mahajan-Subramanya-Vinay展示了如何通过修改Clow序列在计算pfaffian。(Kastelyn实际上提供了一种算法来查找P中的嵌入,但是我不确定pfaffian嵌入是否也可以在N C中进行计算;如果是,那意味着在平面图中计算完美匹配在N C中。)NCPNCNC

Vinodchandran-Tewari的最新结果表明,可以对平面图(使用格林定理!)对隔离引理进行“去随机化”,以将平面可达性放入。但是用于平面匹配的N C算法仍然是开放的(感谢Raghunath纠正了我的说法,即U L)。Datta-Kulkarni-Roy给出了用于二分面匹配的N C算法ULNCULNC

希望这可以帮助。


1
是的,我注意到Vinodchandran-Tewari的结果。实际上,此职位是由他们的结果以某种方式激励的,尽管不是直接的。我将检查Agrawal-Hoang-Thierauf的论文!
张显之张显之


8

不幸的是,Tewari-Vinodchandran对隔离引理进行了非随机化处理,但不幸的是,它没有给出平面匹配的UL上限。实际上,我什至不认为NC算法对于平面匹配并不为人所知。但是在最近与Datta,Kulkarni和Nimbhorkar的合作中,我们显示了二分平面匹配的UL上限(此结果的撰写仍在进行中)。这很有趣,因为在此之前甚至都不知道NL界限。


欢迎使用TCS Stack Exchange!
张显之张显之

现在我找到达塔,库尔卡尼和你的论文。我会尽快阅读,谢谢!
张显治张显之

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当已知优化问题很难解决时,通常会查看其最大版本。例如,尽管独立集是NP-Complete,但是lex的第一个最大独立集是P-Complete。

n

所有这些都表明,可能没有易于并行化的NC版本。但是谁知道呢?下周有人可以取消RNC版本的随机性!

编辑:谢谢Ramprasad。但是,这是本文的另一个链接


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糟糕,我没有帐户可以访问该文件。它的标题是什么?
张显之张张之之

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“电路价值和网络稳定性的复杂性”。我在这里放了一份纸质副本:cmi.ac.in/~ramprasad/00041817.pdf(希望没有版权问题!)
Ramprasad 2010年

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(1ϵ)NCnΘ(1/ϵ)O(log3n)

T. Fischer,AV Goldberg,DJ Haglin和S. Plotkin。并行近似匹配。信息。程序 Lett。,46(3):115,1993

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