Between Treewidth and Clique-width
许多硬图问题可以有效地解决时,限制到图的有界树宽,更一般的图的有界树宽。但是这种普遍性是要付出代价的,例如四个问题MaxCut,图着色,Hamiltonian循环和边缘支配集,它们都是由树宽参数化的FPT,但是没有一个可以由树宽参数化的FPT,除非FPT = W[1],如Fomin等人[7,8]所示。因此,我们寻求一种结构图参数,它具有candle-width的一些一般性,而不需要付出这个代价。基于分裂,分支分解和Vatshelle [18]关于最大匹配宽度的工作,我们考虑了位于树宽度和分支宽度之间的图参数sm宽度。一些树宽无界的图类,如距离遗传图,具有有界的sm-宽度。证明了最大割、图着色、Hamilton圈和边支配集都是以sm-宽度为参数的FPT。
2014-04-30 cs.CC cs.DS
Canonizing Graphs of Bounded Tree Width in Logspace
图的经典化是从给定图的同构类中计算唯一代表的问题。这意味着两个图是同构的,如果他们的大炮是相等的。我们表明,有界树的宽度图可以通过代数空间(对数空间)算法来规范化。这意味着有界树宽图的同构问题可以在对数空间中决定。鉴于树的同构对于复杂性类的对数空间是困难的,这使得有界树宽度的普遍存在的图类成为同构问题的复杂性已经被精确确定的少数几类图之一。
2015-06-25 cs.CC cs.DM cs.DS
Graph Operations on Clique-Width Bounded Graphs
candle-width是一个众所周知的图形参数。许多NP-困难图问题在限制于有限宽度的图时,允许多项式时间解。这同样适用于NLC宽度。本文研究了在各种图操作和图变换下的cn-width和NLC-width的行为。我们根据所涉及的图的连通宽度和NLC宽度,给出了修正图的连通宽度和NLC宽度的上界和下界。
2016-06-04 cs.DM cs.DS
Isomorphism Testing for Graphs of Bounded Rank Width
本文给出了一个算法,对任意固定的k,在多项式时间内判定秩宽度不超过k的图的同构。由于图的团宽是以其秩宽为界的,我们还得到了团宽有界的图类的多项式时间同构判定。
2015-05-14 cs.DM cs.DS math.CO
Bounding the Mim-Width of Hereditary Graph Classes
大量的NP-难图问题在最小宽度有界且可快速计算的图类上成为多项式时间可解的。因此,在解决特殊图类的此类问题时,了解所考虑的图类是否具有有界最小宽度是有帮助的。首先,我们扩展了工具箱证明(联合国)有界的最小宽度的图类。这使我们能够从遗传图类的角度出发,对有界最小宽度进行系统的研究。对于给定的图$H$,无$H$图类有界最小宽度当且仅当它有界最小宽度.我们表明,同样的是不正确的$(H_1,H_2)$ -自由图。我们发现了几类一般的$(H_1,H_2)$ -free图具有无界的宽度,但最小宽度是有界的,可以快速计算。我们还证明了一些新的结果表明,对于某些$H_1$和$H_2$,类的$(H_1,H_2)$ -自由图有无界的最小宽度。结合这些与已知的结果,我们目前的最先进的最小宽度的有界性$(H_1,H_2)$ -自由图的状态的总结定理。
2020-11-18 cs.CC cs.DM cs.DS
Stretch-width
我们引入了一个新的参数,称为拉伸宽度,我们严格地坐在cample-width和twin-width之间。与约化参数[BKW '22]不同,平面图和多项式细分不具有有界拉伸宽度。这就为一元二阶(MSO)逻辑中有界拉伸宽度图上的广泛问题提供了有效算法的可能性。在这个方向上,我们证明了有界最大度和有界拉伸宽度的图最多有对数树宽。因此,在有界拉伸宽度的类中,最大独立集可以在$n$ -顶点图上在次指数时间$2^{O(n^{4/5} \log n)}$中求解,并且,如果进一步最大度是有界的,则概率计数模态逻辑[Pilipczuk '11]可以在多项式时间中进行模型检查。我们还给出了对称$0,1$ -矩阵或有序图的拉伸宽度的多项式时间$O(\text{OPT}^2)$ -近似。有些出乎意料的是,我们证明了有界度图的指数剖分有界拉伸宽度。这允许用匹配的下限来补充树宽的对数上限。如果所有图的指数剖分都有有界拉伸宽度,且有界拉伸宽度的图都有对数拉伸宽度(或秩宽度),则我们不考虑无序图的拉伸宽度的有效近似算法的存在性.
2023-05-19 cs.DM cs.DS math.CO
A unified polynomial-time algorithm for Feedback Vertex Set on graphs of bounded mim-width
本文给出了求有界最大诱导匹配宽度(mim-width)图的(加权)反馈顶点集的第一个多项式时间算法。在给出最小宽度$w$的分支分解的基础上,给出了求解反馈顶点集的$n^{\mathcal{O}(w)}$时间算法。这为区间图和置换图提供了一个统一的算法,并为其他有界最小宽度图,如循环置换图和固定$k$的循环$k$ -梯形图,给出了第一个多项式时间算法.在所有这些类的分解是可计算的多项式时间,如Belmonte和Vatshelle [Theor. Comput. Sci. 2013年]。本文证明了树宽图$w - 1$或路宽图$w$的幂和树宽图$w$的幂最多有$w$的最小宽度.这些结果广泛地提供了新的类有界最小宽度。我们证明了第一个声明,这意味着,令人惊讶的是,叶功率图的重要性,在系统发育研究领域的最小宽度$1$轻微加强。给定一个图的宽度$w-1$的树分解、宽度$w$的路径分解或宽度为1的$w$ -表达式,对于$k$的任何值,都可以找到其$k$ -幂在多项式时间内的最小宽度分解,并应用我们的算法求解$k$ -幂在时间上的反馈顶点集$n^{\mathcal{O}(w)}$。与反馈顶点集相比,我们证明了即使在线性最小宽度$1$的图上,Hamilton圈也是NP-完全的,这进一步暗示了最小宽度参数的表达能力。
2018-01-11 cs.DS
Constant-factor approximation of maximum distance-2 independent set in graphs of bounded merge-width
University of Warsaw, Institute of Informatics(华沙大学信息学研究所)
针对有界半径-2合并宽度图,提出基于线性规划的常数因子近似算法求解最大距离-2独立集问题,并证明该结果与最小支配集问题的近似算法等价,且半径-2合并宽度界是紧的。
2026-07-01 cs.DM cs.DS
Tree-width and Logspace: Determinants and Counting Euler Tours
受[EJT 10]最近的结果表明MSO性质在有界树宽的图上是Logspace可计算的启发,我们考虑了计算有界树宽图的邻接矩阵的行列式的复杂性,并证明了它是L-完全的。重要的是要注意,行列式既不是MSO性质,也不计算MSO谓词的解的数量。我们将这种方法推广到计算有界树宽有向图中生成树和有向欧拉图的数量,并进一步计算无向图中生成树的数量和欧拉图的数量,所有这些都在L中。请注意,无向欧拉旅行并不是MSO-可表达的,相应的计数问题实际上对一般图来说是P-困难的。直到最近Chebolu等人[CCM 13]才知道在有界树宽图中计数无向欧拉旅行是多项式时间可计算的,并给出了解决该问题的多项式时间算法(与本工作同时且独立)。最后,我们还给出了行列式算法的一些线性代数推广,以说明如何计算L中有界树宽图的特征多项式和幂的迹。
2013-12-31 cs.CC cs.DS math.CO
Polynomial-time algorithms for the Longest Induced Path and Induced Disjoint Paths problems on graphs of bounded mim-width
我们给出了第一个多项式时间算法的图有界最大诱导匹配宽度(最小宽度)的问题,是不是局部检查。特别是,我们给$n^{\mathcal{O}(w)}$ -时间算法的最小宽度至多$w$,当给定的分解,为以下问题:最长诱导路径,诱导不相交的路径和$H$ -诱导拓扑子固定$H$。我们的结果意味着以下图类具有多项式时间算法这三个问题:区间和双区间图,圆弧,置换和循环置换图,凸图,$k$ -梯形,圆形$k$-梯形,$k$ -多边形,Dilworth- $k$和Co- $k$ -退化图固定$k$。
2017-09-28 cs.DS
Independent Set Hardness in Graphs of Bounded Twin-Width and Low-Radius Merge-Width
Univ Lyon, CNRS, ENS de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, LIP UMR5668(里昂大学、法国国家科学研究中心、里昂高等师范学院、克洛德·贝尔纳里昂第一大学、LIP实验室);Institute of Informatics, University of Warsaw(华沙大学信息学研究所)
本文证明在孪生宽度至多为4的图中,最大独立集的多项式时间n^{γ/(log log n)^2}近似算法会否定指数时间假说,并证明k-独立集在半径-o(k)合并序列图中是W[1]-难的。
2026-07-02 cs.CC cs.DM cs.DS
Compact representation for matrices of bounded twin-width
对于每一个固定的$d \in \mathbb{N}$,我们设计了一个数据结构,表示一个二进制$n \times n$矩阵是$d$ -双有序。该数据结构占用$O_d(n)$位,这是人们所希望的最少位,并且可以在每次查询时及时查询$O_d(\log \log n)$中的矩阵条目。
2021-10-15 cs.DS
New Width Parameters for Independent Set: One-sided-mim-width and Neighbor-depth
引入了两个新的图宽度参数o-mim-width和neighbor-depth,证明了在它们有界时独立集问题可在多项式或拟多项式时间内求解,并解决了相关开放问题。
2023-07-31 cs.DS
More applications of the d-neighbor equivalence: acyclicity and connectivity constraints
本研究基于d-邻域等价与基于秩的方法构建通用算法框架,统一求解带无环/连通约束的NP难问题,匹配已知最优渐近复杂度,还可用于部分W[1]难问题。
2023-10-09 cs.DS
Fast and simple multiplication of bounded twin-width matrices
TU Dresden(德累斯顿工业大学);Czech Technical University in Prague(捷克理工大学)
本文提出了一种快速且简单的有界双宽度矩阵乘法方法,可在~O(n²)时间内完成,适用于至少一个矩阵为0/1条目且具有有界双宽度的情况。
2026-02-23 cs.CC cs.CG cs.DS
Rapid mixing of subset Glauber dynamics on graphs of bounded tree-width
受铁磁伊辛模型的“子图世界”观点的启发,我们开发了一种基于一类图多项式的子集展开表达式来研究Glauber动力学的混合时间的一般方法。一个典型的路径参数,我们证明了在这个框架内定义的链混合后,图的有界树宽度迅速。这扩展了Tutte多项式、邻接秩($R_2$ -)多项式和交错多项式的快速混合的已知结果。
2011-02-17 cs.DS math.CO
Twin-width VI: the lens of contraction sequences
一个图的收缩序列包括迭代合并它的两个顶点,直到只剩下一个顶点。最近引入的孪生宽度图不变量是基于收缩序列。更准确地说,如果在表示非齐次子集的两个顶点之间放置红色边,则双宽度是最小整数$d$,使得收缩序列保持红色度至多$d$。通过改变施加在三图上的条件(即,图与一些边缘是红色的),并可能稍微调整收缩的概念,我们展示了如何通过收缩序列来表征良好建立的有界秩宽度,树宽度,线性秩宽度,路径宽度和适当的小闭类。作为应用,我们给出了著名的Courcelle定理(实际上是Courcelle,Makowsky和Rotics的推广)的一个透明的替代证明,即MSO $_2$(resp. MSO $_1$)树宽有界图的模型检验(分别为有界秩宽度)在输入句子的大小方面是固定参数易处理的。然后,我们沿着收缩序列的一般主题探索新的途径,以改善有界树宽度和有界双宽度之间的景观(通过跨越双宽度),并捕获比有界双宽度更一般的类。为此,我们定义了一个定向版本的twin-width,其中出现的红色边缘的方向远离新收缩的顶点,而仅仅红色出度应该保持有界。令人惊讶的是,有界定向孪晶宽度的类别与有界孪晶宽度的类别一致。最后,我们研究,从算法的角度来看,部分收缩序列的概念,而不是终止于一个单顶点图,序列结束时,达到一个特定的目标类。
2022-05-31 cs.DM cs.DS cs.LO
Bandwidth vs BFS Width in Matrix Reordering, Graph Reconstruction, and Graph Drawing
本文引入BFS宽度参数,证明其与带宽的关系,首次为Cuthull-McKee启发式提供近似保证,并应用于矩阵重排、图重构和图绘制,实现多项式时间计算及固定参数可处理算法。
2026-10-30 cs.DS
Maximizing Happiness in Graphs of Bounded Clique-Width
图的宽度是描述图的结构复杂性的重要参数之一。也许,只有树宽是研究比较多的图宽参数。在本文中,我们研究了如何影响的最大快乐顶点(MHV)和最大快乐边(MHE)问题的复杂性的campus宽度。我们回答了Choudhari和Reddy '18关于参数化的距离阈值图的问题,表明MHE是NP-完全的阈值图。因此,在XP中,当用cnum-width参数化时,它甚至不是,因为阈值图的cnum-width最多为2。作为这个结果的补充,我们提供了一个$n^{\mathcal{O}(\ell \cdot \operatorname{cw})}$算法MHE,其中$\ell$是颜色的数量和$\operatorname{cw}$是输入图的宽度。我们还构造了一个FPT算法的MHV与运行时间$\mathcal{O}^*((\ell+1)^{\mathcal{O}(\operatorname{cw})})$,其中$\ell$是在输入中的颜色的数量。此外,我们展示了$\mathcal{O}(\ell n^2)$算法的MHV区间图。
2020-03-10 cs.DS
Parameterized complexity of length-bounded cuts and multi-cuts
我们表明,最小长度有界的L-But问题可以在线性时间内计算L和输入图的树宽度作为参数。在这个问题中,任务是找到一组边的图,这样删除这一组后,两个指定的顶点之间的最短路径是至少L长。我们推导出一个FPT算法更一般的多商品的长度有界切割问题时,参数终端的数量也。对于前一个问题,我们证明了当参数化仅由路径宽度(而不是树宽度)完成时的W[1]-硬度结果,并且当参数化为树宽度和L时,该问题不允许多项式核。我们还推导出一个FPT算法的最小长度有界割问题时,参数化的树的深度。从而显示了这个问题的一个有趣的范例和参数树的深度和路径宽度。
2015-11-09 cs.DS
Improved approximation for two dimensional strip packing with polynomial bounded width
我们研究了著名的二维带包装问题。给定一组平行于矩形轴的项和一个宽度为$W$、高度为无穷大的带。目标是找到将这些物品包装到条带中的包装,其最小化包装高度。最近,它已被证明,绝对逼近比的$3/2$的下限可以被击败时,我们允许一个伪多项式运行时间的类型$(n W)^{f(1/\varepsilon)}$。如果$W$由项目数多项式限制,则这是多项式运行时间。我们提出了一个具有逼近比$4/3 +\varepsilon$和运行时间$(n W)^{1/\varepsilon^{\mathcal{O}(2^{1/\varepsilon})}}$的伪多项式算法。
2017-12-13 cs.DS
Merge-width and First-Order Model Checking
提出合并宽度参数族统一多种图结构度量,证明有界合并宽度的图类在一阶逻辑模型检测中具有固定参数可解性。
2026-06-25 cs.DM cs.DS cs.LO
A comparison of two approaches for polynomial time algorithms computing basic graph parameters
在本文中,我们比较和说明的算法使用有界树宽度和有界树宽度的图。为此目的,我们给出了在多项式时间内计算有界树宽图和有界簇宽图的树结构上的四个基本图参数独立数、簇数、色数和簇覆盖数的多项式时间算法.我们还提出了线性时间算法计算后四个基本图参数的树,即图的树宽度为1,并在co-graphs,即图的树宽度最多为2。
2008-06-25 cs.DM cs.DS
Constant ratio FPT approximation of hypertree width parameters for hypergraphs of bounded rank
本文提出一种固定参数可处理算法,用于近似计算有界秩超图的广义超树宽,近似比为常数 4,并扩展到分数超树宽,为受限超图类的参数算法研究开辟新方向。
2023-05-14 cs.DS
Canonisation and Definability for Graphs of Bounded Rank Width
本文证明维度为(3k+4)的Weisfeiler-Leman算法可完全判定秩宽至多为k的图同构,将运行时间从非初等改进为n^{O(k)},并首次给出有界秩宽图的多项式时间规范化算法,同时证明带计数的定点逻辑在有界秩宽图类上刻画多项式时间。
2022-07-16 cs.DS cs.LO math.CO
Canonizing Graphs of Bounded Rank-Width in Parallel via Weisfeiler--Leman
本文证明了计算有界秩宽图的规范标号属于 $\textsf{TC}^{2}$,通过扩展 Weisfeiler--Leman 算法并利用对数高度的秩分解,首次将有界秩宽图的同构测试纳入 $\textsf{NC}$ 复杂度类。
2024-04-24 cs.CC cs.DS cs.LO
Twin-width I: tractable FO model checking
受Guillemot和Marx [SODA '14]在置换上定义的宽度不变量的启发,我们在图和矩阵上引入了孪生宽度的概念。真次闭类、有界秩宽图、映射图、无$K_t$单位$d$维球图、具有有界大小反链的偏序集以及2维偏序集的真子类都具有有界孪宽。在所有这些类(除了地图图没有几何嵌入),我们展示了如何计算在多项式时间序列的$d$ -收缩,见证双宽度是最多$d$。我们表明,FO模型检验,这是决定如果一个给定的一阶公式$ϕ$评估为真的一个给定的二进制结构$G$域$D$,是FPT在$|ϕ|$上的类有界双宽度,提供了证人。更确切地说,给定$G$的$d$ -收缩序列,我们的算法在时间上运行$f(d,|ϕ|) \cdot |D|$,其中$f$是可计算但非初等的函数。我们还证明了有界双宽度保存FO的解释和转导(允许操作,如平方或补充图)。这统一并显著扩展了关于非单调类上FO模型检验的固定参数易处理性的知识,例如Gajarskeleton等人的有界宽度偏序集上的FPT算法[FOCS '15]。
2021-10-25 cs.DM cs.DS cs.LO
Flip-width: Cops and Robber on dense graphs
本文提出了新的图参数flip-width,通过Cops and Robber游戏变体统一了稀疏图与稠密图的温顺性理论,证明了其一阶逻辑下的保持性,并推测其与模型论中的monadically dependent类及固定参数可处理的模型检测问题相关。
2024-03-22 cs.DM cs.DS cs.LO
A Bi-Criteria FPTAS for Scheduling with Memory Constraints on Graph with Bounded Tree-width
在本文中,我们研究的调度问题所产生的HPC架构上执行数值模拟。在平行机数目不变的情况下,目标是在机器的内存约束下最小化最大完工时间。这些约束来自作业的邻域图G。受图G有界路宽的一个结果的启发,我们研究了邻域图G有界树宽的情形。我们的结果是基于动态规划算法的双准则完全多项式时间近似算法。它允许在最优完工时间的1 + 1/4的因子内找到一个解决方案,其中机器的内存容量可能超过最多1 + 1/4的因子。这个结果依赖于使用一个很好的树分解G和它的遍历在一个特定的方式,这可能是有用的。不相关机器的情况也是易于处理的,只需稍加修改。
2022-02-17 cs.DC cs.DS
Clique-Width for Hereditary Graph Classes
由于其在理解算法易处理性中的用途,cnum-width是一个被充分研究的图参数:如果图类${\cal G}$的cnum-width由常数限制,则通常NP完全的大范围问题可以被证明是在${\cal G}$上多项式时间可解的。基于这个原因,许多图类的簇宽度的有界性或无界性已经被研究和确定。我们调查这些结果的遗传图类,这是封闭的下采取诱导子图的图类。然后,我们讨论这些结果的算法后果,特别是着色和图同构问题。我们还解释了遗传图类的诱导子图关系对簇宽有界性和良拟序性的结果之间可能存在的强联系。
2019-01-07 cs.CC cs.DM cs.DS
Bipartitioning Problems on Graphs with Bounded Tree-Width
对于一个无向图G,我们考虑以下问题:给定一个固定图H,能否将G的顶点划分为两个非空集合A和B,使得导出图G[A]和G[B]都不包含H(i)作为子图?(ii)作为导出子图这些问题是NP完全的,并且可以用一元二阶逻辑(MSOL)表示。的MSOL制定,连同Courcelle的定理意味着线性时间有界树宽度的图的可解性。这种方法产生运行时间为f(|phi|,t)* n的算法,其中|phi|是MSOL公式的长度,t是图的树宽,n是图的顶点数。f(|phi|,t)对|phi|的依赖性可能像指数塔一样糟糕。在本文中,我们提出了明确的组合算法,这些问题的图G的树宽有界。当H是任意r阶固定图时,我们得到了2^{t ^r)} * n时间算法.在特殊情况下,当H = K_r,r个顶点的完全图时,我们得到了一个2^{O(t+r \log t)} * n时间算法.这些技术可以扩展到提供FPT算法来确定最小数q,使得V可以被划分为q个部分,使得没有一个部分具有H作为子图(诱导子图)。
2018-04-11 cs.DS
Variants of Merge-Width and Applications
University of Warsaw(华沙大学);Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院)
本文研究了合并宽度的变种,提出了新的刻画方法,并展示了其在图论中的应用,包括近似算法和稀疏商图的性质。
2026-02-27 cs.DM cs.DS math.CO
Approximating Highly Inapproximable Problems on Graphs of Bounded Twin-Width
对于任意的$\varepsilon > 0$,我们给出了用$O(1)$ -序列求有界孪生宽度图的最大独立集的多项式时间$n^\varepsilon$ -逼近算法.这个结果是来自于以下时间近似的权衡:我们建立了一个$O(1)^{2^q-1}$近似算法运行在时间$\exp(O_q(n^{2^{-q}}))$,为每个整数$q \geqslant 0$。在相同的框架下,我们得到了类似的最小着色和最大诱导匹配的近似算法。在一般图中,已知所有这些问题都是高度不可近似的:对于任何$\varepsilon > 0$,它们中的任何一个的多项式时间$n^{1-\varepsilon}$近似将意味着P $=$ NP [Hastad,FOCS '96; Zuckerman,ToC '07; Chalermsook等人,SODA '13]。本文将最大独立集和最大诱导匹配算法推广到任意固定连通图$H$的独立(诱导)填充问题。与此相反,我们表明,这种近似保证图的有界双宽度给定的$O(1)$序列是非常不可能的最小独立支配集,有点不太可能的最长路径和最长诱导Path. Regarding存在更好的近似算法,有(非常)轻的证据表明,所获得的近似因子$n^\varepsilon$的最大独立集可能是最好的。这是第一次深入研究的问题,在图的有界双宽度的逼近。在本文之前,基本上唯一的这样的结果是用于最小支配集的~多项式时间$…
2022-09-25 cs.CC cs.DM cs.DS
Decomposition width - a new width parameter for matroids
我们引入了一个新的宽度参数拟阵称为分解宽度,并证明了每一个拟阵的性质表示的一元二阶逻辑可以在线性时间内计算的拟阵有界分解宽度,如果他们的分解是给定的。由于我们的新概念的小宽度的分解可以计算在多项式时间有限域上表示的有界分支宽度的拟阵,我们的结果包括最近的算法结果Hlineny [J. Combin. Theory Ser. B 96(2006),325-351],并将他的结果扩展到有限域上不一定可表示的拟阵。
2009-04-17 cs.DM cs.DS
Comparing Linear Width Parameters for Directed Graphs
本文引入了有向图的线性圈宽、线性NLC宽、邻域宽和线性秩宽。我们将这些参数相互比较,以及与先前定义的参数定向路径宽度和定向切割宽度。结果表明,参数有向线性秩宽度、有向线性NLC宽度、有向邻域宽度和有向线性秩宽度在这个意义上是等价的,所有这些参数都可以由其他参数的每一个上界。对于顶点度有界的有向图的限制,有向路宽与有向割宽是等价的。此外,对于顶点度有界的半完全有向图的限制,所有六个宽度参数都是等价的。我们还显示了密切的关系的措施,他们的无向版本的底层无向图,这使我们能够显示计算所考虑的线性宽度参数的有向图的硬度。进一步,我们给出了由小宽度参数定义的有向图的第一个特征。
2018-12-17 cs.DM cs.DS math.CO
Point-width and Max-CSPs
在结构限制下的(无界性)Max-CSP的复杂性知之甚少。已知的两个最一般的超图属性,以确保tractability的最大-CSP,$β$ -无环性和有界(发病率)MIM宽度,是无与伦比的,并导致非常不同的算法。我们引入超图的点分解的框架,并使用它来推导出一个新的(结构限制)Max-CSP的易处理性的充分条件,推广了有界MIM-宽度和\b{eta} -无环性。在此基础上,我们给出了有界MIM-width的一个新的刻画,并讨论了与Max-CSP复杂性相关的超图性质,如$β$ -hypertreewidth。
2020-07-01 cs.DS cs.LO
Sparse Graphs of Twin-width 2 Have Bounded Tree-width
本文证明孪生宽度至多为2且不含大完全二部子图的稀疏图具有多项式有界树宽,并据此给出稀疏图类上判定孪生宽度是否超过2的多项式时间算法,同时说明该结果无法推广到孪生宽度3。
2023-07-04 cs.DM cs.DS math.CO
Twin-width V: linear minors, modular counting, and matrix multiplication
我们继续围绕全序二元结构的孪晶宽度发展理论,这在本系列的前一篇论文中已经开始。我们首先介绍的奇偶校验和线性子矩阵的概念,它包括迭代替换连续的行或连续的列与它们的线性组合。我们证明了一个矩阵类有界孪生宽度当且仅当它的线性子闭包不包含所有的矩阵。我们观察到,固定参数易处理算法的一阶模型检查的结构给出了一个$O(1)$序列(有界双宽度证书)和事实,即一阶转换有界双宽度类有界双宽度,都建立在双宽度I,扩展到一阶逻辑与模块计数量词。我们明确了一个双赢的论点,作为双宽度IV的副产品,有点类似于二维,我们称之为秩二维。武装与上述扩展到模计数,我们表明,在一个有限域上的两个共形矩阵$A, B$的产品的孪生宽度是有界的$A$,$B$,和字段的大小的孪生宽度的函数。此外,如果$A$和$B$是$n \times n$矩阵的twin-width $d$在$\mathbb F_q$,我们表明,$AB$可以计算的时间$O_{d,q}(n^2 \log n)$。最后,我们提出了一个特别的算法,有效地乘以两个矩阵的有界的孪生宽度,在孪生宽度界的单指数依赖:如果输入是在一个紧凑的树状形式,称为孪生分解(宽度$d$),那么两个$n \times n$矩阵$A, B$在$\mathbb F_2$,一个孪生分解的$AB$与宽度$2^{d+o(d)}$可以计算在时间$4^{d+o(d)}n$(分别)。$4^{d+o(d)}…
2022-09-24 cs.DM cs.DS cs.LO
Bounding twin-width for bounded-treewidth graphs, planar graphs, and bipartite graphs
Twin-width是一个新引入的图形宽度参数,旨在推广广泛的“结构良好”的图形类。在这项工作中,我们专注于获得良好的边界上的双宽度$\text{tww}(G)$图$G$从一些经典的图形类。我们证明如下:- $\text{tww}(G) \leq 3\cdot 2^{\text{tw}(G)-1}$,其中$\text{tw}(G)$是$G$的树宽,- $\text{tww}(G) \leq \max(4\text{bw}(G),\frac{9}{2}\text{bw}(G)-3)$,用于具有$\text{bw}(G) \geq 2$的平面图$G$,其中$\text{bw}(G)$是$G$的分支宽度,- $\text{tww}(G) \leq 183$,用于平面图$G$,-具有$|X|=n$的泛二分图$(X,2^X,E)$的双宽度是$n - \log_2(n) + \mathcal{O}(1)$。平面图边界背后的一个重要思想是使用图的嵌入和球切分解来获得邻域复杂度的良好边界。
2022-01-24 cs.DM cs.DS math.CO
Twin-width II: small classes
图$G$的孪生宽度是最小整数$d$,使得$G$具有$d$ -收缩序列,即,$|V(G)|-1$迭代顶点标识的序列,对于该序列,入射到单个顶点的红色边的总最大数目至多为$d$,其中如果在$G$中两组标识的顶点不是齐次的,则红色边出现在两组标识的顶点之间。证明了如果一个图存在$d$ -压缩序列,那么对于某个函数$f$,它也存在一棵由$f(d)$ -压缩序列构成的线性树.首先,这允许表明,每一个有界双宽度类是小的,即,对于某个常数$c$,最多有标记为$[n]$的$n!c^n$图。这统一并扩展了有界树宽图[Beineke和Pippert,JCT '69],置换图的适当子类[Marcus和Tardos,JCTA '04]和适当的无小类[Norine等人,JCTB '06]。第二个结果是一个$O(\log n)$ -邻接标号计划有界双宽度图,确认几种情况下的隐图猜想。然后,我们探讨“小猜想”,相反,每一个小的遗传类有界双宽度。受对数深度排序网络的启发,我们证明了$\log_{Θ(\log \log d)}n$ -$K_n$($d$为常数时的一个小类)的细分在最多$d$处具有孪晶宽度。我们得到一个相当尖锐的逆与令人惊讶的直接证明:$K_n$的$\log_{d+1}n$ -细分有孪生宽度至少$d$。第二,具有有界堆栈或队列数的图(也是小类)具有有界孪生宽度。第三,我们证明了从$K_4$ ~[Bil…
2020-06-17 cs.DM cs.DS cs.LO
On the Clique-Width of Unigraphs
图的宽度是一个研究得很好的图参数。对于有界宽度的图,许多NP-困难的问题可以是多项式时间可解的。这一事实激发了一些研究,以调查是否在某一类图的campus宽度是有界的或没有。我们专注于unigraphs,也就是说,图是唯一确定的度序列同构。我们证明了每一个幺图的cum-width至多为4。由此可见,许多NP-困难的问题对于单图来说是多项式时间可解的。
2022-01-31 cs.DM cs.DS math.CO
Directed Width Parameters and Circumference of Digraphs
证明了有向图的有向树宽、DAG-宽和Kelly-宽都是以周长加1为上界的。
2014-01-12 cs.DM cs.DS math.CO
An improved isomorphism test for bounded-tree-width graphs
我们给出了一个新的FPT算法测试$n$ -树宽$k$的顶点图在时间上的同构$2^{k\operatorname{polylog} (k)}\operatorname{poly} (n)$,改进了Lokshtanov,Pilipczuk,Pilipczuk和Saurabh(FOCS 2014)的FPT算法,它在时间上运行$2^{\mathcal{O}(k^5\log k)}\operatorname{poly} (n)$。基于Lokshtanov等人提出的同构不变图分解技术的改进版本,证明了树宽为$k$的图的自同构群的结构上的限制。然后,我们的算法大量使用了Luks(JCSS 1982)在有界度图的同构测试中引入的群论技术,以及Babai(STOC 2016)在准多项式同构测试中引入的群论技术。事实上,我们甚至在一个地方使用Babai的算法作为黑盒。我们还给出了第二个算法,在价格稍差的运行时间$2^{\mathcal{O}(k^2 \log k)}\operatorname{poly} (n)$,避免了使用Babai的算法,更重要的是,有额外的好处,它也可以用作一个标准化算法。
2018-03-19 cs.DM cs.DS math.CO