Reconfiguring Independent Sets in Claw-Free Graphs
我们提出了一个多项式时间算法,给定两个独立的无爪图$G$,决定是否可以转换成其他的一系列基本步骤。每个基本步骤是从当前独立集$S$中移除顶点$v$并添加新顶点$w$(不在$S$中),使得结果再次是独立集。我们还考虑了更受限制的模型,其中$v$和$w$必须相邻。
2014-03-03 cs.DM math.CO
On the number of maximum independent sets in Doob graphs
Doob图$D(m,n)$是一个距离正则图,其参数与Hamming图$H(2m+n,4)$相同。Doob图中的最大独立集与Hamming图中的距离-$2$ MDS码类似.证明了$D(m,n)$中最大独立集个数的对数按$2^{2m+n-1}(1+o(1))$增长。上估计的主要工具是构造从$D(m,n)$中的极大独立集类到$H(2m+n,4)$中的距离-$2$ MDS码类的内射映射。
2016-11-30 cs.DM math.CO
Inverse problems for the number of maximal independent sets
我们研究了以下的逆图论问题:一个图应该有多少个顶点才能有一个特定的参数值。对于一类可表示为周期二进制字串接的自然数,我们得到了具有给定的极大独立集数$n$的图的最小顶点数的渐近解.
2011-11-18 cs.DM math.CO
Critical and Maximum Independent Sets of a Graph
设G是顶点集为V(G)的简单图. V(G)的一个子集S是独立的,如果S中没有两个顶点相邻。我们用Ind(G)表示G的所有独立集的族,而core(G)和corona(G)分别表示所有最大独立集的交和并。数字d(X)= |X| -|N(X)|是顶点集X的差,如果d(A)=max{d(I):I属于Ind(G)},则独立集A是临界的(Zhang,1990).设ker(G)和diadem(G)分别是G的所有临界独立集的交集和并集(Levit and Mandrescu,2012)。本文给出了图的极大独立集的临界并与交之间的各种联系。这些关系产生了Koenig-Egervary图的新的刻画,其中一些刻画涉及ker(G)、core(G)、corona(G)和diadem(G).
2015-05-31 cs.DM math.CO
Enumerating independent sets in Abelian Cayley graphs
证明了阶为$2n$、度为$\tildeΩ(\log n)$的阿贝尔群上的连通Cayley图$Γ$至多有$2^{n+1}(1 + o(1))$独立集.当$Γ$是二分的时,该界紧到$o(1)$项。我们的证明是基于Sapozhenko的图容器方法,并使用Plünnecke-Rusza-Petridis不等式从加法组合。
2021-12-03 cs.DM math.CO
Critical sets, crowns, and local maximum independent sets
一个集合$S\subseteq V(G)$是独立的(或稳定的),如果没有两个顶点从$S$是相邻的,和$\mathrm{Ind}(G)$,我们的意思是所有独立的$G$集的集合。如果$\left\vert A\right\vert -\left\vert N(A)\right\vert =\max\{\left\vert I\right\vert -\left\vert N(I)\right\vert :I\in \mathrm{Ind}(G)\}$,则集合$A\in\mathrm{Ind}(G)$是临界的(我们写为$A\in CritIndep(G)$),其中$N(I)$表示$I$的邻域。如果是$S\in\mathrm{Ind}(G)$,并且存在从$N(S)$到$S$的匹配,则$S$是一个冠,我们写为$S\in Crown(G)$。令$Ψ(G)$是图$G$的所有局部极大独立集的族,即,如果$S$是由$S\cup N(S)$导出的子图中的最大独立集,则称为$S\inΨ(G)$。本文证明了$CritIndep(G)\subseteq Crown(G)$ $\subseteqΨ(G)$对任何图都成立。此外,我们提出了一些类的图,这些家庭重合,形成greedoids或更一般的集系统,我们称之为增广。
2020-08-11 cs.DM math.CO
On Konig-Egervary Collections of Maximum Critical Independent Sets
设G是顶点集为V(G)的简单图.一个集合S是独立的,如果S中没有两个顶点相邻。如果alpha(G)+mu(G)=| V(G)|其中alpha(G)表示最大独立集的大小,mu(G)是最大匹配的基数。数字d(X)= |X| -|N(X)|是X的差,并且如果d(A)= max{d(I):I是G中的独立集}(Zhang; 1990),则独立集A是临界的。设Ω(G)表示所有极大独立集的族.假设一个独立集族Gamma是一个Konig-Egervary集合,如果|伽玛联盟| + |伽马交叉点|= 2alpha(G)(Jarden,Levit,Mandrescu; 2015)。本文证明了:如果图G的所有极大临界独立集的族是Konig-Egervary集合,则G是Konig-Egervary图。它概括了我们最近在(Short; 2015)中验证的一个模型。
2015-12-07 cs.DM math.CO
Vertices Belonging to All Critical Independent Sets of a Graph
设G=(V,E)是一个图.一个集合S是独立的,如果S中没有两个顶点相邻。独立数alpha(G)是最大独立集的基数,mu(G)是最大匹配的大小。数字id_{c}(G)=max{ |I| -|N(I)|:I是独立集}称为G的临界独立差,并且A是临界的,如果|A| -|N(A)|= id_{c}(G)。定义core(G)为所有极大独立集的交集,ker(G)为所有临界独立集的交集.在本文中,我们证明了,如果一个图G是非拟正则的(即,存在某个独立集A,使得|A| >| N(A)|),则:ker(G)是core(G)的子集,并且|克(G)|> id_{c}(G)>= alpha(G)-mu(G)> 0。
2011-02-07 cs.DM math.CO
Reconfiguring Independent Sets in Cographs
图的两个独立集是相邻的,如果它们在一个顶点上不同(即我们可以通过添加或删除一个顶点将一个转化为另一个)。令$k$为整数。我们考虑重新配置图$TAR_k(G)$的大小至少为$k$在一个图$G$的独立集的集合,与上述概念的邻接。在这里,我们提供了一个时间算法来决定是否$TAR_k(G)$连接时,$G$是一个余图,从而解决了一个开放的问题~[Bonsma 2014]。作为一个副产品,我们还描述了一个线性时间算法,它决定是否两个元素的$TAR_k(G)$是在同一个连接的组件。
2014-06-05 cs.DM math.CO
Fixed points in conjunctive networks and maximal independent sets in graph contractions
给定一个图$G$,将其视为无环对称有向图,研究了以$G$为交互图的合取布尔网络的最大不动点个数.我们证明了如果$G$没有导出$C_4$,那么这个量等于$G$中的极大独立集的个数和由$G$通过收缩某些边得到的所有图中的极大独立集的最大个数.我们还证明,在一般情况下,这是coNP难决定,如果这些等式之一成立,即使$G$有一个独特的诱导$C_4$。
2017-04-18 cs.DM math.CO
On distance r-dominating and 2r-independent sets in sparse graphs
Dvorak(2013)利用距离为2 r的独立集的最大尺寸和广义着色数给出了距离为r的控制集的最小尺寸的界,从而得到了任意类有界扩张图的参数的常数因子逼近算法。我们使用受Bansal和Umboh(2017)工作启发的基于LP的论点来改进和澄清这种依赖性。
2017-10-27 cs.DM math.CO
Independent sets in edge-clique graphs
我们证明了鸡尾酒会图的边团图具有无界的秩宽。这一点和其他观察使我们猜想,边团覆盖问题是NP-完全的cographs。证明了边团图和距离遗传图的边团图的独立集问题可以在O(n^4)时间内得到解决。证明了无奇轮图的边团图的独立集问题是NP-完全的。
2012-06-10 cs.DM math.CO
A Simple Proof of an Inequality Connecting the Alternating Number of Independent Sets and the Decycling Number
如果alpha=alpha(G)是图G中独立集的最大尺寸,s_{k}等于图G中基数为k的稳定集的个数,则I(G;x)= s_{0} + s_{1} x+.+ s_{alpha} x^{alpha}是G的独立多项式。本文给出了一个不等式的初等证明:对任意图G,I(G;-1)的绝对值不大于2 ^phi(G),其中phi(G)是它的退圈数.
2009-05-21 cs.DM math.CO
Counting independent sets in graphs with bounded bipartite pathwidth
我们表明,一个简单的马尔可夫链,Glauber动力学,可以有效地采样独立集几乎均匀随机在多项式时间在某一类图。这个类是由一个新的称为二部路宽的图参数的有界性决定的。这一结果,我们证明了更一般的硬核分布逸度$λ$,可以被看作是一个强大的概括Jerrum和辛克莱的工作约计数匹配,即独立集线图。具有有界二部路宽的图类包括无爪图,它是线图的推广。我们考虑两个进一步推广的无爪图,并证明这些类有界二部路宽。我们还展示了如何将我们所有的结果推广到多项式有界的顶点权重。
2020-12-04 cs.DM math.CO
On some conjectures concerning critical independent sets of a graph
设$G$是一个顶点集为$V(G)$的简单图.如果来自$S$的两个顶点不相邻,则集合$S\subseteq V(G)$是独立的。对于$X\subseteq V(G)$,$X$的差是$d(X) = |X|-|N(X)|$,如果$d(A) = \max \{d(X): X\subseteq V(G) \text{ is an independent set}\}$(可能是$A=\emptyset$),则独立集合$A$是关键的。设$\text{nucleus}(G)$和$\text{diadem}(G)$分别是$G$中所有最大尺寸临界独立集的交集和并集。本文给出了涉及$\text{nucleus}(G)$和$\text{diadem}(G)$的König-Egerváry图的两个新的刻画.我们还证明了一个相关的下界的独立数的图。这项工作回答了Jarden,Levit和Mandrescu提出的几个问题。
2015-09-16 cs.DM math.CO
Asymptotically Enumerating Independent Sets in Regular $k$-Partite $k$-Uniform Hypergraphs
本文将聚合物模型与团簇展开截断方法应用于满足自然扩展性质的正则 $k$-部 $k$-一致超图,渐近确定了其独立集数量,并给出了仅依赖局部结构的高效计算公式及线性超图的闭式表达式。
2024-12-19 cs.DM math.CO
Independent sets in edge-clique graphs II
我们证明了鸡尾酒会图的边团图具有无界的秩宽。这一点和其他观察使我们猜想,边团覆盖问题是NP-完全的cographs。证明了余图的边团图的独立集问题。证明了无奇轮图的边团图的独立集问题是NP-完全的。我们提出了一个可平面图的PTAS,并证明了对于不含三角形分隔符的可平面图,该问题是多项式的。
2013-05-06 cs.DM math.CO
Counting Independent Sets in Cocomparability Graphs
我们证明了在协可比图中的独立集的数量可以在线性时间内计数,在可比图中也可以计数团。相比之下,计数可比较图中的团和计数可比较图中的独立集是#P-完全的。我们将这些结果推广到计算最大团和独立集。我们还考虑了固定参数版本的计数团和独立集的大小$k$。最后,我们结合这些结果,证明了置换图中的计数团和独立集都是线性时间的。
2018-08-29 cs.DM
Independent Dominating Sets in Directed Graphs
本文研究了最近由Cary,Cary和Prabhu提出的有向图的独立控制问题。我们提供了一个简短的算法证明,所有有向无圈图包含一个独立的控制集。利用线性代数工具,证明了任意偶数周期的强连通图至少有两个独立的控制集,推广了Cary,Cary和Prabhu的一些结果.通过构造几个无限图族的例子,证明了确定图的周期不足以确定独立控制集的存在性。通过给出两个无限图族,证明了Vizing猜想的直接类比对有向图的独立控制数不成立。首次研究了有向图的独立控制的时间复杂性,证明了有向无圈图和偶周期强连通图的独立控制集的存在性属于时间复杂性类$P$ .对于周期大于$1$的有向图,我们还给出了一个判定独立控制集存在性的算法。
2019-10-12 cs.DM math.CO
Results on independent sets in categorical products of graphs, the ultimate categorical independence ratio and the ultimate categorical independent domination ratio
我们表明,有多项式时间的算法来计算最大独立集的两个cographs和两个splitgraphs的分类产品。图G的最终分类独立比定义为lim_{k --> infty} α(G^k)/n^k.对于上图、置换图、区间图、有界树宽图和分裂图,最终的分类独立比是多项式的。当G是最大度为3的平面图时,α(G \times K_4)是NP-完全的.本文给出了平面图的最终范畴独立比的PTAS。我们提出了一个O^*(n^{n/3})精确的指数算法。我们证明了完全多部图的最终分类独立控制比为零,除了当图是完全二部图且色类大小相等时(在这种情况下,它是1/2)。
2013-06-07 cs.DM math.CO
Counting non-isomorphic maximal independent sets of the n-cycle graph
已知n圈图Cn的极大独立集的个数是Perrin序列的第n项。C_n的自同构群在这些极大独立集的族上的作用将这个族划分成不相交的轨道,这些轨道表示非同构的(即,定义为旋转和反射)最大独立集。我们提供了精确的公式的总数的轨道和轨道的数量具有一定数量的同构代表。我们还提供了未标记(即,定义为旋转)的最大独立集和具有给定数量的同构代表的未标记的最大独立集的数量。事实证明,这些公式涉及Perrin和Padovan序列。
2008-12-15 cs.DM math.CO math.GR
Maximal Independent Sets in Planar Triangulations
本研究证明含n个顶点的平面三角剖分存在大小不超n/3的极大独立集,证实了相关猜想,是对三角化圆盘控制集经典结论的结构性强化。
2024-10-29 cs.DM math.CO
Extremal Independent Set Reconfiguration
独立集重构问题是问一个人是否可以将一个给定的图的独立集转换成另一个,通过改变顶点一个接一个的方式,中间集保持独立。独立集上的极值问题被广泛研究:例如,众所周知,$n$ -顶点图最多有$3^{n/3}$最大独立集(并且这是紧的)。研究了所有$n$ -顶点图中$k$大小的独立集的最短重构序列的最大可能长度的渐近性态。我们给出了$k=2$的一个紧界。我们还提供了一个次二次上界(使用超图删除引理),以及一个几乎紧$k=3$的建设。通过证明一个$n^{2\lfloor k/3 \rfloor}$下界,我们推广了我们的结果为更大的$k$值。
2023-01-05 cs.DM math.CO
Log-Concave Polynomials III: Mason's Ultra-Log-Concavity Conjecture for Independent Sets of Matroids
我们给出了一个自包含的证明梅森猜想的最强版本,即任何拟阵的数量的独立集的给定大小的序列是超对数凹。为此,我们引入一类多项式,称为完全对数凹多项式,其二元限制具有超对数凹系数。在我们的证明的核心,我们表明,任何拟阵,其独立集的生成多项式的均匀化是完全对数凹的。
2018-11-05 cs.DM math.CO math.PR
Counting independent sets in strongly orderable graphs
我们考虑设计算法来精确计算图G的独立集个数的问题。当G仅限于强可序图类,弦二部图的超类时,我们证明了这个问题存在一个多项式时间算法。我们还表明,这样的算法存在的有界的宽度的图。我们的结果扩展到一个更一般的设置计数独立集的加权图,并可以用来计数的独立集的数量的任何给定的大小k。
2021-01-06 cs.DM
Edge complexity of geometric graphs on convex independent point sets
在本文中,我们专注于广义版本的加布里埃尔图称为局部加布里埃尔图($LGGs$)和单位距离图($UDGs$)凸独立点集。$UDGs$是$LGGs$的子图。给出了凸独立点集上的$LGGs$有$2n \log n + O(n)$边的一个简单证明.然后证明了凸独立点集上的单位距离图具有$O(n)$边,从而改进了$O(n \log n)$的已知界。
2017-04-21 cs.DM
Derandomizing Chernoff Bound with Union Bound with an Application to $k$-wise Independent Sets
结合界的Besoff界的去随机化已经在许多文献中得到了证明。我们在这里给出另一个明确的版本,它获得了一个建设的大小是任意接近的概率非建设性的大小。利用这一点给出了几乎$k$ -独立集的一个新的简单的多项式时间构造.我们还给出了$k$ -明智的独立集的大小几乎紧的下界。
2016-08-04 cs.DM
Triangle-free geometric intersection graphs with no large independent sets
证明了平面中线段的最大独立集独立集的大小与顶点总数之比任意小时,存在无三角形的交图。
2014-12-26 cs.CG cs.DM math.CO
Independent Feedback Vertex Sets for Graphs of Bounded Diameter
近二分性问题是判定图的顶点是否可以划分为集合$A$和$B$的问题,其中$A$是独立的集合,而$B$诱导森林.在这样的划分中的集合$A$被称为独立反馈顶点集合。Yang和Yuan证明了对于直径为2的图,近二分性是多项式时间可解的;对于直径为4的图,近二分性是NP-完全的。我们证明了直径为3的图的近二分性是NP-完全的,解决了他们的公开问题。我们还推广了他们的结果直径2证明,即使是计算一个最小的独立反馈顶点的问题是多项式时间可解的图直径2。
2017-07-28 cs.DM cs.DS math.CO
On independent sets in random graphs
平均度为d= 2 m/n的稀疏随机图G(n,m)的独立数很可能是α(G(n,m))~ 2nln(d)/d.此外,一个平凡的贪心算法w. h. p.找到一个大小为(1+o(1))n ln(d)/d的独立集,即最大大小的一半。然而,尽管有30年的广泛研究,没有有效的算法已经出现,以产生一个独立集与(1+c)n ln(d)/d,任何固定的c>0。本文证明了随机图中独立集问题的组合结构在独立集的大小k通过点knln(d)/d时发生相变。粗略地说,我们证明了大小为k>(1+c)n ln(d)/d的独立集形成了一个错综复杂的参差不齐的景观,其中局部搜索算法必然会陷入困境。我们说明了这一现象,通过提供一个指数下界的大都会过程,抽样独立集的马尔可夫链。
2013-04-09 cs.DM
Maximum Independent Sets in Subcubic Graphs: New Results
最大独立集问题在顶点度不超过3的次立方图类中是NP-难的。我们提出了一个多项式时间的解决方案,在一个子类的次三次图推广几个以前已知的结果。
2018-10-25 cs.DM cs.DS
Incremental Optimization of Independent Sets under Reachability Constraints
我们介绍了一个新的框架重构问题,并将其应用到独立集的第一个例子。设给定一个图$G$的独立集$I_0$和一个整数$l \ge 0$,它表示$G$的任何独立集的大小的下界.然后,我们被要求找到一个独立的$G$的一组具有最大的大小之间的独立集,可从$I_0$通过添加或删除一个顶点的时间,使所有中间的独立集的大小至少为$l$。我们表明,这个问题是PSPACE-硬,即使有界路宽图,平面图仍然是NP-硬。另一方面,我们给出了弦图的线性时间算法来解决这个问题。我们还研究了以下三个参数的固定参数(在)的问题的易处理性:输入图的退化$d$,一个下界$l$的独立集的大小,和一个下界$s$的解决方案的大小。我们发现,当只有一个$d$,$l$,和$s$作为一个参数的问题是固定参数棘手的。另一方面,我们给出了一个固定参数的算法时,参数化的$s+d$,这一结果意味着问题参数化只有$s$是固定参数的平面图,有界树宽图。
2018-04-25 cs.DM
Counting Independent Sets and Kernels of Regular Graphs
Chertkov,Gamarnik,Shah和Shin最近证明了对于大的n,大小为n且度为3的随机正则图的独立集的平均数接近于w^n,其中w约为1.54563,与Bethe近似一致。他们还提出了一个令人惊讶的猜想,即当n变大时,独立集个数的对数的波动只有O(1),这意味着贝特近似对所有3-正则图都是惊人的精确。在这里,我提供了支持这一猜想的数字证据,从使用二元决策图的独立集的精确计数。我还提供了支持新命题的数值证据,即大小为n的3-正则图的核数由y^n给出,其中y约为1.299,并且核数的对数的波动也仅为O(1)。
2009-10-24 cs.DM cs.DS
Shortest paths between shortest paths and independent sets
研究了图中最短路的重构问题。我们证明了最短的重新配置序列可以是指数的大小的图形,它是NP-困难的计算最短的重新配置序列,即使我们知道,序列的多项式长度。此外,我们还研究了三种不同模型下的独立集重构,并分析了这些模型之间的关系,观察到最短路径重构是完美图中独立集重构的特殊情况,在任何三种模型下。最后,我们给出了限制类图(偶洞自由和$P_4$ -自由图)的多项式结果。
2011-02-07 cs.CC cs.DM
Counting Hexagonal Patches and Independent Sets in Circle Graphs
六边形面片是一个平面图,其中内面的长度为6,内顶点的度为3,边界顶点的度为2或3。我们考虑下面的计数问题:给定一个二和三的序列,沿着外表面有多少个六边形贴片存在这个度序列?这个问题的动机是在计算化学中的苯型烃和富勒烯的研究。我们给出了该问题的第一个多项式时间算法。我们证明了它可以归结为计算圆图中的最大独立集,并给出了一个简单而快速的算法。
2009-07-15 cs.DM cs.DS
Randomized greedy algorithms for independent sets and matchings in regular graphs: Exact results and finite girth corrections
我们得出新的结果的性能的一个简单的贪心算法,寻找大的独立集和匹配的常度正则图。我们发现,$r$ -定期图与$n$节点和围长至少$g$,该算法发现一个独立的预期基数集$f(r)n - O\big(\frac{(r-1)^{\frac{g}{2}}}{\frac{g}{2}!} n\big)$,其中$f(r)$是一个函数,我们明确计算。一个类似的结果是建立匹配。我们的研究结果意味着改进的界限的大小最大的独立集在这些图,并提供了第一个结果,这种类型的匹配。作为一个含义,我们表明,贪心算法返回一个近乎完美的匹配时,度$r$和周长$g$是大的。此外,我们证明了在\emph{arbitrary}有界度图中由贪心算法产生的独立集和匹配的基数集中在均值附近。最后,我们分析了贪心算法在随机独立同分布情况下的性能。加权独立集和匹配,并获得一个非常简单的表达式的限制期望值的算法产生的。事实上,所有其他结果都是从加权情形的结果中得到的直接推论。
2008-07-08 cs.DM cs.DS
Speeding up Glauber Dynamics for Random Generation of Independent Sets
最大独立集(MIS)问题是一个广泛研究的组合优化问题,它在无线通信、信息论和统计力学等领域有着广泛的应用。MIS问题是NP难的,因此文献中的许多结果都集中在快速生成高基数的极大独立集。一种可能性是结合吉布斯采样与耦合从过去的论点,以检测收敛到固定制度。这导致采样过程的时间复杂度取决于Glauber动力学马尔可夫链的混合时间。我们提出了一种自适应的方法,在Glauber动力学的随机事件生成,只考虑从过去的计划,加速吉布斯采样算法的收敛时间的耦合有效的事件。
2015-04-17 cs.DM math.PR