কোনও ড্যাজের সমস্ত দীর্ঘ পথকে ধ্বংস করা কত ব্যয়বহুল হতে পারে?


14

আমরা সঙ্গে এক উৎস নোড DAGs (নির্দেশ acyclic গ্রাফ) বিবেচনা এবং এক লক্ষ্য নোড টি ; সমান্তরাল প্রান্তগুলি একই জোড়ের কোণে যোগদানের অনুমতি রয়েছে। একজন ট - কাটা প্রান্ত যার অপসারণের একটি সেট সব ধ্বংস করে গুলি - টি পাথ চেয়ে দীর্ঘতর ট ; খাটো গুলি - টি পাথ সেইসাথে দীর্ঘ "ভেতরের" পাথ (যাদের মধ্যে নয় গুলি এবং টন ) টেকা পারে!stkstkstst

প্রশ্ন: এটা যথেষ্ট একটি সম্পর্কে সর্বাধিক অপসারণ করা হয় যাতে একটি DAG থেকে প্রান্ত এর অংশ সব ধ্বংস করার গুলি - টি চেয়ে পাথ আর ট ? 1/kstk

অর্থাৎ যদি মধ্যে প্রান্ত মোট সংখ্যা উল্লেখ করে জি , তারপর প্রতি DAG করে জি আছে একটি ট -cut সম্পর্কে সর্বাধিক সঙ্গে ই ( জি ) / K প্রান্ত? দুটি উদাহরণ:e(G)GGke(G)/k

  1. যদি সমস্ত - টি পাথের দৈর্ঘ্য > কে থাকে , তবে ≤ e ( G ) / k প্রান্ত সহ একটি কে- কাট উপস্থিত রয়েছে। এই ঝুলিতে কারণ তারপর হতে হবে ট গ্রন্থিচ্যুত ট -cuts: শুধু নোড স্তর জি উৎস নোড থেকে তাদের দূরত্ব অনুযায়ী গুলি । st>kk≤e(G)/kkkGs
  2. যদি একটি ট্রানজিটিভ টুর্নামেন্ট (সম্পূর্ণ ডিএজি) হয়, তবে ≤ কে ( এন / কে) সহ কে- কেট G=Tnkপ্রান্ত বিদ্যমান: ফিক্স একটি টপোলজিকাল ক্রমনোড, মধ্যে নোড বিভক্ত টদৈর্ঘ্যের পরপর অন্তরএন/ট, এবং একই বিরতি নোড যোগদান সব প্রান্ত অপসারণ; এই সব ধ্বংস করবেগুলি-টিপাথ বেশিট। ≤k(n/k2)≈e(G)/kkn/kstk

মন্তব্য 1: একটি সরল একটি ইতিবাচক উত্তর (যা আমি দিতে চেষ্টা চেষ্টা প্রথম হিসাবে) দেখাতে হবে যে প্রত্যেক DAG সম্পর্কে থাকতে হবে চেষ্টা করতে হবে গ্রন্থিচ্যুত ট -cuts। দুর্ভাগ্যক্রমে, উদাহরণ 2 দেখায় যে এই প্রয়াসটি খারাপভাবে ব্যর্থ হতে পারে: একটি দুর্দান্ত যুক্তির মাধ্যমে ডেভিড এপ্পস্টেইন দেখিয়েছেন , কে প্রায় √k kk , গ্রাফটিএন-তেচার-এর বেশিবিচ্ছিন্নকে-কাটথাকতে পারে না! nTn k

মন্তব্য 2: এটা খুবই গুরুত্বপূর্ণ যে একটি -cut শুধুমাত্র প্রয়োজন সব দীর্ঘ ধ্বংস করতে গুলি - টি অগত্যা সব দীর্ঘ পাথ পাথ, এবং না। যথা, এখানে 1 টি ডিএজি রয়েছে যার মধ্যে প্রতিটি "খাঁটি" কে -কুট ( এস বা টি- তে প্রান্তের ঘটনা এড়ানো ) অবশ্যই প্রায় সমস্ত প্রান্ত ধারণ করে। সুতরাং, আমার প্রশ্নটি আসলে: এস বা টি দিয়ে প্রান্তের ঘটনাগুলি সরানোর সম্ভাবনা কি কে- সিটের আকারকে যথেষ্ট পরিমাণে হ্রাস করতে পারে ? সম্ভবত, উত্তরটি নেতিবাচক, তবে আমি এখনও একটি পাল্টা নমুনা খুঁজে পাইনি। kstkststk

অনুপ্রেরণা: আমার প্রশ্নটি মনোোটোন স্যুইচিং-এবং-রেক্টিফায়ার নেটওয়ার্কগুলির জন্য নিম্ন সীমা প্রমাণ করে প্রেরণাপ্রাপ্ত। এই জাতীয় নেটওয়ার্কটি কেবল একটি ডিএজি, যার প্রান্তগুলির কয়েকটি পরীক্ষার দ্বারা লেবেলযুক্ত "এটি কি ?" (কোনও পরীক্ষা নেই x i = 0 )। আকার নেটওয়ার্কের লেবেল প্রান্ত সংখ্যা। একটি ইনপুট ভেক্টর গৃহীত হয়, যদি কোনও এস - টি পাথ থাকে যার সমস্ত পরীক্ষাগুলি এই ভেক্টরের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। মার্কভ হয়েছে প্রমাণিত যে, যদি একটি একঘেয়েমি বুলিয়ান ফাংশন চ কোন minterms চেয়ে খাটো হয়েছে ঠ এবং কোন maxterms চেয়ে খাটো W , তারপর আকার ঠxi=1xi=0stflw প্রয়োজন। আমার প্রশ্নের পজেটিভ উত্তর সম্পর্কে আকারের যে নেটওয়ার্ক সূচিত করা হবে ট ⋅ W ট প্রয়োজনীয়, অন্তত যদি W ট ভেরিয়েবল সেট থাকা উচিত 0 অর্ডার চেয়ে দীর্ঘতর সব minterms ধ্বংস করার জন্য ট ।l⋅wk⋅wkwk0k


1 নির্মাণ এই কাগজে দেওয়া হয় । সম্পূর্ণ বাইনারি ট্রি নিন গভীরতা লগ এন । সমস্ত প্রান্ত অপসারণ করুন। প্রত্যেক ভেতরের নোড জন্য বনাম , একটি প্রান্ত আঁকা বনাম বাম subtree প্রতিটি গাছের পাতা থেকে টি ভি , এবং থেকে একটি প্রান্ত বনাম ডান সাবট্রি প্রতিটি গাছের পাতা থেকে টি ভি । সুতরাং, টি এর প্রতিটি দুটি পাতাগুলি ডাগের 2 দৈর্ঘ্যের একটি পথ দ্বারা সংযুক্ত থাকে । DAG নিজেই হয়েছে ~ এন নোড এবং ~ এন লগ ইন করুন এন প্রান্ত কিন্তু Ω ( ঢTlog⁡nvvTvvTvT2∼n∼nlog⁡n path এর চেয়ে দীর্ঘ সমস্ত পাথ ধ্বংস করতে অবশ্যই প্রান্তগুলি সরিয়ে ফেলতে হবে √Ω(nlog⁡n) ।n


দৈর্ঘ্যের সীমানা প্রবাহ এবং কাটগুলি আপনার জিজ্ঞাসা প্রশ্নগুলির সাথে নিবিড়ভাবে সম্পর্কিত। আমি বাইরের থিসিসটি দেখার পরামর্শ দিই। ftp.math.tu-berlin.de/pub/Prprints/combi/…
— চন্দ্র চেকুরি

@ চন্দ্র চেকুরি: আকর্ষণীয় লিঙ্কটির জন্য ধন্যবাদ। থিসিসটি ছোট পাথ / ত্রুটিগুলির জন্য ভারিত মেনজারের উপপাদ্য সম্পর্কে আরও বেশি । দীর্ঘ পথের জন্য মেনজার সম্পর্কিত , আমি এই কাগজটি পেয়েছি : একটি কে-কাটের ন্যূনতম আকার লম্বা ডিসস্টিয়েন্ট স্ট্যান্ড পাথের সর্বাধিক সংখ্যক কে গুন। তবে এটিও সাহায্য করবে বলে মনে হয় না।
— স্ট্যাসিস

দুঃখিত, আমি প্রশ্নটি ভুল বুঝেছি। অন্যান্য রেফারেন্সের জন্য ধন্যবাদ।
— চন্দ্র চেকুরি

উত্তর:


8

[Self answer; this is a shortened version, the old one can be found here]

We realized with Georg Schnitger that the answer to my question is strongly negative: there are DAGs (even of constant degree), where every k-cut must have a constant fraction of all edges, not just an about 1/k fraction, as in my question. (A slightly weaker result that a 1/log⁡k fraction may be necessary can be obtained by using a much simpler construction mentioned in the footnote above. A quick write-up is here)

যেমন, কাগজে "গভীরতা-কমানো এবং grates অন" , গেয়র্গ নির্মাণ নির্দেশ acyclic গ্রাফ একটি ক্রম লাগাতার সর্বাধিক ডিগ্রী ঘ উপর এন = মি 2 মি নিম্নলিখিত সম্পত্তি সঙ্গে নোড:Hndn=m2m

  • প্রতি ধ্রুবক জন্য একটি ধ্রুবক সি > 0 থাকে যা, যদি বেশিরভাগ সি এন নোডের কোনও উপসেট এইচ এন থেকে সরিয়ে নেওয়া হয় , তবে বাকি গ্রাফটিতে কমপক্ষে 2 ϵ মিটার দৈর্ঘ্যের পথ থাকে । 0≤ϵ<1c>0cnHn2ϵm

Take now two new nodes s and t, and draw an edge from s to every node of Hn, and an edge from every node of Hn to t. The resulting graph Gn still has at most 2n+dn=O(n) edges.

For every constant 0≤ϵ<1, there is a constant c′>0 such that, if any subset of at most c′n edges is removed from Gn, the remaining graph contains an s-t path with 2ϵm or more edges.

Proof: Call the nodes of Hn inner nodes of Gn. Remove any subset of at most c′n edges from Gn, where c′=c/2. After that, remove an inner node if it was incident to a removed edge. Note that at most 2c′n=cn inner nodes are then removed. None of the edges incident to survived nodes was removed. In particular, each survived inner node is still connected to both nodes s and t. By the above property of Hn, there must remain a path of length 2ϵm consisting entirely of survived inner nodes. Since the endpoints of each of these paths survived, each of them can be extended to an s-t path in Gn. Q.E.D.

A consequence is sad: there does not exist any analogue of Markov's lemma for functions with many short minterms, even though the set of long minterms has some "complicated" structure: no super-linear lower bounds on the network size can be then proved using this "length times width" argument.

P.S. This "length times width" argument (when all s-t paths are long enough) was earlier used by Moore and Shannon (1956). The only difference is that they do not allowed rectifies (unlabeled edges). So, this is, in fact, a "Moore-Shannon-Markov argument".

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.