Problemas de gráfico que são NP-completos em gráficos direcionados, mas polinomiais em gráficos não direcionados


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Estou procurando problemas que são conhecidos por serem NPCs para gráficos direcionados, mas que possuem um algoritmo polinomial para gráficos não direcionados.

Vi a pergunta sobre o contrário aqui, problemas "direcionados" que são mais fáceis do que sua variante "não direcionada" , mas estou procurando por dureza no lado direcionado.

Por exemplo, o conjunto de arestas de feedback é conhecido por ser NPC em tempo direcionado, mas polinomial, solucionável em gráficos não direcionados.

Quais outros problemas naturais têm a mesma propriedade?


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st-connectivity é um exemplo interessante para classes de nível inferior análogas - L para o caso não direcionado versus NL-complete para o caso direcionado.
Huck Bennett

Respostas:


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O primeiro problema que me vem à cabeça é o problema de 2 caminhos (ou mais geralmente o problema do caminho k). Dado e ( s 2 , t 2 ) , encontre dois caminhos separados de s 1 a t 1 e s 2 a t 2 , respectivamente. O problema é o NPC para gráficos direcionados, mas solucionável em tempo polinomial para gráficos não direcionados (embora não seja trivial).(s1 1,t1 1)(s2,t2)s1 1t1 1s2t2


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Você poderia fornecer uma citação para este ser NPC?
Austin Buchanan

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k2k

Muito bom @Bangye!
RB


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No problema Path Coloring, recebemos uma árvore T e uma coleção de caminhos nessa árvore (a idéia é que T é uma rede de comunicação e os caminhos são solicitações de comunicação). Queremos colorir os caminhos com um número mínimo de cores, para que dois caminhos que compartilham uma borda tenham cores distintas.

Esse problema é conhecido por ser solucionável em tempo polinomial se T for uma árvore não direcionada de grau limitado. No entanto, é NP-completo se T é uma árvore binária bidirecional. Acredito que ambos os resultados são apresentados no artigo abaixo.

[1] T. Erlebach e K. Jansen. "A complexidade da coloração do caminho e agendamento de chamadas". Ciência da Computação Teórica, 255 (1-2): 33–50, 2001.


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Se não me engano, obter uma aproximação constante de fator para a árvore Steiner é NP-difícil em gráficos direcionados, mas é tempo-P em gráficos não-direcionados.

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