Complessità nel decidere se una famiglia è una famiglia Sperner


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Ci viene data una famiglia di m sottogruppi di {1, ..., n}. È possibile trovare un limite inferiore non banale alla complessità di decidere se F è una famiglia Sperner? Il limite inferiore banale è O ( n m ) e sospetto fortemente che non sia stretto.FmFO(nm)

SXYSX≠YX⊈YY⊈X


Quindi stai chiedendo se c'è un limite superiore di nm?
— Suresh Venkat,

Fondamentalmente sì. In realtà, vorrei dimostrare che non esiste alcun algoritmo che possa riuscire (nel peggiore dei casi) con la complessità O (mn).
— Anthony Leverrier,

Come vengono forniti i sottoinsiemi? "Matrice di adiacenza" o "lista dei bordi"?
— Yuval Filmus,

L'input è una matrice di adiacenza.
— Anthony Leverrier,

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+1 per aver cercato di farci risolvere il problema della moltiplicazione della matrice senza accorgermene. :-)
— Peter Shor,

Risposte:


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Non puoi risolverlo per moltiplicazione di matrici? Lascia che i set siano , S 2 , … , S m . Prendi la matrice A per essere la matrice m × n dove A i j = 1 se j ∈ S i e 0 altrimenti, e B per essere la matrice m × n dove B i j = 1 se j ∉ S i e 0 altrimenti. Ora, A B TS1S2…SmAm×nAij=1j∈SiBm×nBij=1j∉SiABTha una voce se e solo se c'è un set di F contenuto in un altro.0F

Quindi, se provi un limite inferiore di nel caso in cui m = θ ( n ) , hai dimostrato lo stesso limite inferiore per la moltiplicazione di matrici. Questo è un famoso problema aperto.Ω(n2+ϵ)m=θ(n)

Non ci ho pensato molto, ma non vedo in alcun modo che tu possa provare che questo caso particolare di moltiplicazione di matrici è essenzialmente duro come il caso generale; se hai davvero bisogno di un limite inferiore, questa sembra essere l'unica speranza che hai di provarlo senza risolvere il problema della moltiplicazione della matrice.

Tra i lati positivi, questo fornisce algoritmi per questo problema migliori dell'algoritmo ingenuo che richiede .θ(m2n)

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