Sobre a complexidade da Minimização de Largura de Banda


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O problema da largura de banda do gráfico é definido da seguinte maneira. Dado um gráfico , um layout f de G é um mapeamento individual dos vértices de G para os números inteiros { 1 , , | V | } . A largura de banda de f é definida comoG=(V,E) fGG{1,...,|V|}f

bW(f)=max{|f(você)-f(v)|{você,v}E}

A largura de banda deG , denominada , é definida como a largura de banda mínima de um layout, sendo o mínimo assumido em todos os layouts possíveis.bW(G)

A questão da decisão é: dado um gráfico e um número inteiro , ?k b w ( G ) kGkbW(G)k

Sabe-se que esse problema é NP-completo, mesmo para árvores de grau máximo três [ Resultados de complexidade para minimização de largura de banda . Garey, Graham, Johnson e Knuth, SIAM J. Appl. Math. Vol. 34, nº 3, 1978]. Os autores mostram que é possível testar se um gráfico tem largura de banda no máximo duas no tempo polinomial. O caso estava aberto.bW3

A complexidade do caso conhecida? O que sabemos sobre a complexidade do problema quando não faz parte da entrada, mas uma constante fixa pelo menos ?k 4bW3k4

Referências seria bom.

Respostas:


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O problema da largura de banda é -hard para todos os . Foi demonstrado por Bodlaender et al. em "Além da completude de NP para problemas de largura limitada". Veja o artigo .tW[t]t

Por outro lado, também é sabido que para qualquer , se um determinado gráfico tem largura de banda no máximo pode ser decidido em . Isso implica que o problema da largura de banda está no . Veja o outro artigo de Saxe.k O ( f ( k ) n k + 1 ) X PkkO(f(k)nk+1)XP


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Sim, mas isso não responde à minha pergunta. O problema pode ser decidido em tempo polinomial para o caso e ainda ser difícil para todos os níveis da hierarquiabW3W
Somnath

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Ok, minha resposta não foi tão completa. Também é sabido que para qualquer , se um determinado gráfico tem largura de banda no máximo pode ser decidido em para qualquer . Isso implica que o problema da largura de banda está no . Veja o outro artigo de Saxe ( dx.doi.org/10.1137/0601042 ). Isso responde a parte restante da sua pergunta? kkO(f(k)nk+1)kXP
Yota Otachi # / F3

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Eu acho que o artigo de Saxe responde a pergunta completamente. Você pode editar a resposta para incluí-la?
Tsuyoshi Ito

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Sim, responde a minha pergunta. Muito obrigado.
Somnath

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clicando na marca de seleção à esquerda da minha resposta :-)
Yota Otachi
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