For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Домінівна множина ребер.

Домінівна множина ребер

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Приклади домінівних множин ребер.

У теорії графів домінівна́ множина́ ре́бер (або реберна домінівна́ множина́) графа G = (VE) — це підмножина D ⊆ E, така, що будь-яке ребро не з D суміжне щонайменше одному ребру з D. На рисунках (a)–(d) наведено приклади домінівних множин ребер (червоні ребра).

Найме́нша домінівна́ множина́ ре́бер — це домінівна множина ребер найменшого розміру. На рисунках (a) і (b) наведено приклади найменших домінівних множин ребер (можна перевірити, що для даного графа не існує домінівної множини з двох ребер).

Властивості

[ред. | ред. код]

Домінівна множина ребер для графа G є домінівною множиною реберного графа L(G), і навпаки.

Будь-яке максимальне парування завжди є реберною домінівною множиною. На рисунках (b) та (d) наведено приклади максимальних паросочетань.

Більше того, розмір найменшої домінівної множини ребер дорівнює розміру найменшого максимального парування. Найменше максимальне парування — це найменша домінівна множина ребер. Малюнок (b) дає приклад найменшого максимального парування. Найменша домінівна множина ребер не обов'язково є найменшим максимальним паруванням, що ілюструє малюнок (a). Однак, якщо задано найменшу домінівну множину ребер D, легко знайти найменше максимальне парування з |D| ребрами (див., наприклад, статтю Міхаліса Яннакакіса і Фаніци Гаврила[1]).

Алгоритми та обчислювальна складність

[ред. | ред. код]

Визначення, чи існує домінівна множина ребер даного розміру для даного графа, є NP-повною задачею (а тому знаходження найменшої домінівної множини ребер є NP-складною задачею). Міхаліс Яннакакіс і Фаніца Гаврил[1] показали, що задача є NP-повною навіть для двочасткового графа з найбільшим степенем вершин 3, а також для планарного графа з найбільшим степенем вершин 3.

Існує простий апроксимаційний алгоритм поліноміального часу з коефіцієнтом апроксимації 2 — знаходимо будь-яке максимальне парування. Максимальне парування є домінівною множиною ребер. Більш того, максимальне парування M може бути вдвічі більшим за розміром від найменшого максимального парівання, а найменше максимальне парування має такий самий розмір, що й найменша домінівна множина ребер.

Можна також апроксимувати з коефіцієнтом 2 реберно-зважену версію задачі, але алгоритм значно складніший[2].

Хлєбіков і Хлєбікова[3] показали, що пошук з коефіцієнтом, кращим ніж (7/6), є NP-складною задачею.

Примітки

[ред. | ред. код]

Література

[ред. | ред. код]
  • Giorgio Ausiello, Pierluigi Crescenzi, Giorgio Gambosi, Viggo Kann, Alberto Marchetti-Spaccamela, Marco Protasi. Complexity and Approximation: Combinatorial Optimization Problems and Their Approximability Properties. — 2nd. — Berin, Heidelberg, New York : Springer-Verlag, 2003. — ISBN 3-540-65431-3..
Найменша домінівна множина ребер (оптимізаційна версія) — задача GT3 в Додатку B (стор. 370).
Найменше максимальне парування (оптимізаційна версія) — задача GT10 у Додатку B (стор. 374).
  • Miroslav Chlebík, Janka Chlebíková. Approximation hardness of edge dominating set problems // Journal of Combinatorial Optimization. — 2006. — Vol. 11, iss. 3 (1 September). — P. 279–290. — DOI:10.1007/s10878-006-7908-0..
  • Michael R. Garey, David S. Johnson. Computers and Intractability: A Guide to the Theory of NP-Completeness. — W.H. Freeman, 1979. — ISBN 0-7167-1045-5..
Домінівна множина ребер (у версії розв'язності) обговорюється в задачі про домінівну множину, задачі GT2 в Додатку A1.1.
Найменше максимальне парування (у версії розв'язності) — задача GT10 у Додатку A1.1.
  • Mihalis Yannakakis, Fanica Gavril. Edge dominating sets in graphs // SIAM Journal on Applied Mathematics. — 1980. — Vol. 38, iss. 3 (1 September). — P. 364–372. — DOI:10.1137/0138030..
  • Toshihiro Fujito, Hiroshi Nagamochi. A 2-approximation algorithm for the minimum weight edge dominating set problem // Discrete Applied Mathematics. — 2002. — Vol. 118, iss. 3 (1 September). — P. 199–207. — DOI:10.1016/S0166-218X(00)00383-8.

Посилання

[ред. | ред. код]
Найменша домінівна множина ребер,
Найменше максимальне парування.
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Домінівна множина ребер
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?