Treewith ist ein wichtiger Diagrammparameter, der angibt, wie weit ein Diagramm von einem Baum entfernt ist (allerdings nicht im engeren topologischen Sinne).
Es ist bekannt, dass die Berechnung der Baumbreite NP-schwer ist.
Gibt es natürliche Klassen von Graphen , in denen das Baumweite ist hart zu berechnen ist?
Ähnlich:
Gibt es interessante Grafikklassen, bei denen die Berechnung der Baumbreite einfach ist? Wenn ja, gibt es strukturelle Eigenschaften / Tests, die ausgenutzt werden können? Das heißt, Graph hat die Eigenschaft X ⇒, die die Baumbreite von G ∈ P berechnet .
Antworten:
Treewidth ist auf zwei- teiligen Graphen nur schwer zu berechnen, und zwar der ursprüngliche NP-Härte-Beweis für die Baumbreite von Arnborg et al. zeigt dies. Zusätzlich Bodlaender und Thilikos zeigten , dass es NP-schwer ist , das Baumweite von Graphen des maximalen Grades zu berechnen . Schließlich wird für jeden Graphen von Baumweite mindestens 2 , Unterteilen einer Kante (dh Ersetzen der Kante um einen Grad 2 Eckpunkt benachbart zu den zwei Kantenendpunkte) nicht die treeewidth des Graphen verändern. Daher ist es schwierig, die Baumbreite von zweigliedrigen 2-entarteten Graphen mit beliebig großem Umfang zu berechnen.9 2 2
Das Problem ist die Polynomzeit, die auf Akkorddiagrammen, Permutationsdiagrammen und allgemeiner auf allen Klassen von Diagrammen mit einer polynomiellen Anzahl potenzieller maximaler Cliquen lösbar ist , siehe diesen Aufsatz von Bouchitte und Todinca. Es ist zu beachten, dass in derselben Veröffentlichung gezeigt wird, dass die Menge der potentiellen maximalen Cliquen eines Graphen G aus G in der Zeit O ( | Π ( G ) | 2 ≤ n O ( 1 ) ) berechnet werden kannΠ(G) G G O(|Π(G)|2⋅nO(1)) . Der Bodlaender-Algorithmus bestimmt auch, ob G hat höchstens die Baumbreite . in der Zeit 2 O ( k 3 ) n . Daher ist Baumweite Polynomzeit lösbares für graphische Darstellungen von Baumweite O ( ( log n ) 1 / 3 )k 2O(k3)n O((logn)1/3)
Es ist ein ungeklärtes Problem, ob die Berechnung der Baumbreite planarer Graphen polynomiell zeitlösbar oder NP-vollständig ist. Es ist anzumerken, dass die zugehörige Verzweigungsbreite des Diagrammparameters (die immer innerhalb eines Faktors 1,5 von der Baumbreite liegt) eine auf ebenen Diagrammen berechenbare Polynomzeit ist .
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