Complessità nel trovare il numero massimo di insiemi disgiunti in coppia


9

Si supponga che ho set con elementi tratti da r quelli possibili. Ogni set ha dimensioni n ( n < r ), in cui i set possono sovrapporsi. Voglio determinare se i seguenti due problemi sono NP completi o meno:Prnn<r

Problema A. Esistono insiemi distinti ( 1 M P ) all'interno degli insiemi P (ovvero, la loro intersezione di coppia è vuota)?M1MPP

Problema B. Ora è possibile scegliere ( k < n ) elementi da ciascun set. Esistono insiemi distinti L ( 1 L P ) di dimensione k ciascuno all'interno degli insiemi P ? Si noti che solo un set di k elementi può essere preso da ciascun set di n elementi.kk<nL1LPkPkn

Nota : sono principalmente interessato al caso in cui siano fissi ( n 2 , k 2 ).k,nn2,k2

Penso che il Problema A possa essere pensato come un problema di corrispondenza dell'ipergrafo -uniforme r -partite. Cioè, abbiamo gli elementi di r come vertici e ogni hyper-edge contiene un sottoinsieme di n vertici del grafico.nrrn

  1. Nel -uniforme r -partite problema di corrispondenza dell'iper-grafico NP-completo?nr

  2. Penso che il Problema B equivale a trovare il numero di iper-bordi distinti della cardinalità presi dagli iper-bordi della cardinalità n . Questa versione limitata (nel senso che ogni set di cardinalità k è preso da un set prescelto di n elementi anziché preso arbitrariamente da elementi r ) del Problema A NP-complete?knknr

Esempio ( ):n=3,r=5,P=3

, B = { 2 , 3 , 4 } , C = { 3 , 4 , 5 }A={1,2,3}B={2,3,4}C={3,4,5}

Se , esiste solo M = 1 un insieme distinto, che è A o B o C , poiché ciascuna delle coppie ( A , B ) , ( A , C ) , ( B , C ) ha non- incrocio vuoto.k=n=3M=1ABC(A,B)(A,C)(B,C)

Se , abbiamo L = 2 insiemi distinti: una soluzione è { 1 , 2 } , { 3 , 4 } (sottoinsiemi di A e B ).k=2L=2{1,2}{3,4}AB

Risposte:


2

Questo è un caso speciale del problema di imballaggio massimo impostato ed entrambi i problemi A e B sono NP-completi . Si noti che il problema è semplicemente un problema corrispondente se ed è anche facile se n = 1 . Quindi assumerò n 3 .n=2n=1n3

Invece di porre la domanda,

Ci sono insiemi disgiunti tra gli insiemi P ?MP

Facciamo la seguente domanda

Qual è il numero massimo di insiemi disgiunti che possiamo ottenere dagli insiemi ?P

MM

MO(logM)

Quindi possiamo concludere che entrambe le domande sono equivalenti. vale a dire che la domanda 1 è risolvibile in tempo polilomiale se e solo se lo è anche la domanda 2.

M

k=n1

TtTTSiT|Si|<t(t|Si|)SiTSiT

AT

MODIFICA - Alcune informazioni aggiuntive sul problema B

TndT

n

MTM(M1)P=NP


n+1n=3,P=3n1=2{1,d},{2,3},{4,5}. Tuttavia, la soluzione al problema A è che esiste un solo set. In altre parole, non vedo come una soluzione al Problema B fornisca un'approssimazione costante del fattore al Problema A.
MJK,

A={1,2,3,d},B={2,3,4,d}C={3,4,5,d}n=4n=4k=3n=2k=2
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.