击中成对相交的家庭


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甲hitting集一族S={S1,…,Sn}是一个子集H的⋃i=1nSi使得H∩Si≠∅为1≤i≤n。找到给定族的最小命中集的问题通常是NP难的,因为它推广了顶点覆盖问题。现在我的问题是:

当\ mathcal {S}的元素小号成对相交时,命中集问题是否仍然对NP困难?

我也对这个问题的近似硬度(或易加工性)感兴趣。

Answers:


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答案是肯定的-问题仍然是NP-Complete。为每个集合创建一个假元素并创建一个新集合S_i'= S_i \ cup \ {e_i'\}和S_i''= S_i \ cup \ {e_i''\}。容易验证旧系统的任何命中集是新系统的命中集。此外,除了假元素外,每个元素现在至少命中了三组。è ' 我,é “ 我 š ' 我 = š 我 ∪ { ë ' 我 } š ” 我 = š 我 ∪ { é “ 我 }小号一世Ë一世′,Ë一世''小号一世′=小号一世∪{Ë一世′}小号一世''=小号一世∪{Ë一世''}

接下来,对于新系统中的每对集合(为了避免混淆,将它们称为Ť一世和ŤĴ),创建一个假元素X一世Ĵ并将其添加到Ť一世和ŤĴ。显然,在结果集系统中,所有集成对相交,但是原始的最佳击中集仍然是此最新系统的最佳击中集。

没有任何进一步的限制,该问题看起来就像原始问题一样困难。

顺便说一句,证明确实最佳解决方案不会使用任何虚假元素并不是一件容易的事。首先,我们可以假设新系统的给定击中集不包含任何Ë一世′或Ë一世'',因为否则我们可以将元素移动到集合的原始元素中,并获得相似大小的击中集。稍微看不清为什么元素X一世Ĵ不在最佳命中集中。由于这很繁琐,所以我只留下一个提示:如果x_ {ij}连接从这两个集合派生的两个集合,则在原始系统中建立一个连接两个集合小号一世和S_j的图形。认为最小命中集中的该图必须为3小号ĴX一世Ĵ3正则,因此其中的边数严格超过存在于顶点的集合数。这样,可以为这些集合找到较小的击球集合。


谢谢你的证明。我认为限制可能使问题变得容易,但我错了。
— Yota Otachi
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