We present a deterministic algorithm that given any directed graph on n vertices computes the parity of its number of Hamiltonian cycles in O(1.619^n) time and polynomial space. For bipartite graphs, we give a 1.5^n poly(n) expected time algorithm. Our algorithms are based on a new combinatorial formula for the number of Hamiltonian cycles modulo a positive integer.
Improved Algorithms for Computing the Cycle of Minimum Cost-to-Time Ratio in Directed Graphs
研究了在具有$ n $节点和$ m $边的有向图中求最小费用时间比的圈的问题。这个问题在组合优化中有很长的历史,最近在定量验证的背景下看到了有趣的应用。我们专注于强多项式算法,以覆盖与图的大小相比权重相对较大的用例。我们的主要结果是一个算法的运行时间$ \tilde O (m^{3/4} n^{3/2}) $,它给出了第一个改进Megiddo的$ \tilde O (n^3) $算法[JACM'83]的稀疏图。我们进一步展示了如何获得一个算法的运行时间$ n^3 / 2^{Ω{(\sqrt{\log n})}} $一般图和一个算法的运行时间$ \tilde O (n) $恒定树宽图。为了获得我们的主要结果,我们开发了一个并行算法的负循环检测和单源最短路径,可能是独立的利益。
CISPA Helmholtz Center for Information Security(CISPA赫尔姆霍兹信息安全中心);HUN-REN–ELTE Egerváry Research Group on Combinatorial Optimization(匈牙利研究与教育国家办公室–罗兰大学Egerváry组合优化研究组);Instituto de Ciencias de la Ingeniería, Universidad de O’Higgins(奥希金斯大学工程科学研究所);Department of Operations Research, ELTE Eötvös Loránd University(罗兰大学运筹学系);Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University(大阪大学情报理工学研究科)
Cycle killer... qu'est-ce que c'est? On the comparative approximability of hybridization number and directed feedback vertex set
我们发现,计算杂交数的两个有根二元系统发生树在同一组的类群X的问题有一个常数因子多项式时间近似的当且仅当计算一个最小尺寸的反馈顶点集在一个有向图(DFVS)的问题有一个常数因子多项式时间近似。后一个问题,要求从有向图中移除最少数量的顶点以将其转换为有向无圈图,是卡普1972年开创性的21个NP完全问题列表中的问题之一。然而,尽管组合优化社区相当关注,但直到今天仍不知道DFVS是否存在常数因子多项式时间近似。因此,我们的结果将(在)近似的杂交数在一个更广泛的复杂性的背景下,因此,我们得到的杂交数继承的不可近似的结果,从问题的顶点覆盖。在积极的一面,我们使用的DFVS文献的结果给出了O(log r log log r)近似的杂交数,其中r是一个最优解的杂交数问题的值。