Combinatorial generation via permutation languages. VI. Binary trees
本文提出二叉树广义模式规避概念,利用排列编码和 Hartung-Hoang-Mütze-Williams 框架生成各类规避模式二叉树,并建立其与网格排列模式、格路及集合划分的对应关系。
2024-06-14 cs.DM math.CO
Combinatorial generation via permutation languages. V. Acyclic orientations
在1993年,Savage、Squire和West描述了一个归纳构造,它可以精确地生成弦图的每个非循环方向一次,每次翻转一个弧。我们提供了两个推广这个结果。首先,我们描述了满足一个简单序条件的超图的无圈方向的Gray码,推广了图的完全消去序的概念。这将Savage-Squire-West构造与最近生成弦图的消除树的算法相结合。其次,我们考虑弦图的无圈定向格的等价物,并为它们提供了一个格雷码,解决了Pilaud提出的一个问题。这也推广了最近的一个算法生成的弱序的格同余的对称群。我们的算法是来自Hartung-Hoang-Mütze-Williams组合生成框架,它们产生简单的算法,用于计算大类多面体上的Hamilton路径和循环,包括弦巢面体和多胞体。特别是,我们得到一个有效的实施野蛮乡绅西方建设。一路上,我们给出了一个概述的旧的和最近的结果的多面体和秩序理论方面的无环方向的图和超图。
2022-12-07 cs.DM math.CO
Combinatorial generation via permutation languages. III. Rectangulations
一般矩形化是将矩形划分为多个相邻不相交的矩形,使得没有四个矩形在一点上相交。在这项工作中,我们提出了一个通用的算法框架,详尽地产生了大量的各种不同类别的通用矩形。我们的算法在非常温和的假设下工作,并适用于大量的矩形化类已知的文献,如通用矩形化,对角矩形化,1边/面积通用,块对齐矩形化,及其断头台的变种,包括纵横比通用矩形化。他们也适用于类的矩形,其特征在于避免某些模式,在这项工作中,我们发起了一个系统的调查模式避免矩形。我们的生成算法是有效的,在某些情况下甚至是无环或恒定的摊销时间,即,每个新的矩形化分别在最坏情况下或平均情况下在恒定时间内生成。此外,我们得到的格雷码是循环的,有时可证明是最优的,在这个意义上,它们对应于一个Hamilton循环的骨架上的一个基础多面体。这些结果是通过编码矩形排列,并通过应用我们最近开发的排列语言框架。
2021-11-01 cs.DM math.CO
Combinatorial generation via permutation languages. I. Fundamentals
在这项工作中,我们提出了一个通用的和通用的算法框架,详尽地产生了大量的各种不同的组合对象,编码它们作为排列的基础上。这种方法提供了一个统一的看法,许多已知的结果,并允许我们证明许多新的。特别是,我们得到了四个经典的格雷码的排列,位串,二叉树和集分区作为特殊情况。我们提出了两个不同的应用程序,我们的新框架:第一个主要的应用程序是产生的模式,避免排列,产生新的格雷码的不同家庭的排列,其特征在于避免某些经典模式,(双)vincular模式,禁止模式,盒装模式,布鲁哈特限制模式,网格模式,单调和几何网格类,和许多其他。我们还获得了新的格雷码的所有组合对象,在双射这些排列,特别是五种不同类型的几何矩形,也被称为平面图,这是一个正方形划分成$n$矩形受到一定的限制。我们的框架的第二个主要应用是对称群$S_n$上的弱序格同余。最近,Pilaud和Santos实现了所有这些格同余作为$(n-1)$维多面体,称为拓扑,广义超立方体,associahedra,置换面体等,我们的算法产生的等价类的每个这些格同余,通过产生一个汉密尔顿路径的骨架上的相应的拓扑,产生一个建设性的证明,这些高度对称的图形是汉密尔顿。因此,我们也得到了一个可证明的概念,从我们的框架获得的格雷码的最优性:他们转化为沿着一个多面体的边缘散步。
2021-11-03 cs.DM math.CO
On an Algorithm for Isomorphism-Free Generations of Combinatorial Objects
在工作中定义了半标准和标准二元矩阵的概念。本文描述的是一种算法,它解决了在由所有n个\times n个每行每列恰好有k个1的二元矩阵组成的集合Λ_n^k中寻找半标准矩阵的组合问题,而不需要遍历所有元素。在所描述的算法中,基本上使用逐位操作。这样就更容易找到问题的解决方案,即从集合Λ_n^k中的每个等价类中接收一个关于引入的冠词等价关系的代表。最后一个问题等价于求Λ_n^k中所有标准矩阵的问题。
2014-04-25 cs.DM cs.DS math.CO
A Case Study in Meta-AUTOMATION: AUTOMATIC Generation of Congruence AUTOMATA For Combinatorial Sequences
这篇文章是埃里克·罗兰和里姆·亚萨维最近的一篇文章的续集,提出了另一种方法来快速确定“著名”组合序列的同余性质。目前的方法可以教给计算机,我们亲爱的仆人,Shalosh B。Ekhad,能够产生许多新的定理,著名的序列,当然,但也为许多默默无闻的!
2013-11-19 math.CO
Random generation of combinatorial structures: Boltzmann samplers and beyond
玻尔兹曼模型的随机生成的“可分解”的组合结构是一组技术,允许有效的随机抽样算法的一大类家庭的离散对象。从给定大小的对象集合中均匀采样的通常要求在某种程度上被放松了,尽管仍然确保了每个大小的对象之间的均匀性。生成函数,而不是它们所基于的枚举序列,是关键的成分。我们简要介绍了一般理论,以及一些新的发展。
2011-12-21 cs.DS math.CO
Boltzmann Samplers for Colored Combinatorial Objects
在本文中,我们给出了一个一般的框架玻尔兹曼生成的彩色物体属于组合构造类。我们提出了一个直观的概念,称为轮廓对象,它允许采样的大小颜色的对象(也是k色的对象),虽然相应的类不能被描述的分析普通生成函数。
2009-11-14 cs.DM cs.DS math.CO
Combinatorial generation via permutation languages. IV. Elimination trees
本文将 Hartung-Hoang-Mütze-Williams 组合生成框架应用于消除树,证明弦图的消除树可通过贪心算法经树旋转高效生成,并由此推导出图结合多面体上 Hamilton 路径的存在性及经典 Gray 码的恢复。
2023-09-15 cs.DM math.CO
An Efficient Scheme for the Generation of Ordered Trees in Constant Amortized Time
树是一种非常有用的实体,可以对网络化决策系统中的数据结构和层次关系进行建模。有序树是一个根树,其中节点的子树(孩子)的顺序是重要的。在组合优化中,生成有序树与评估候选组合对象有关。在本文中,我们提出了一个代数计划,以最大的效率生成有序树与$n$顶点,从而我们的方法使用$\mathcal{O}(n)$空间和$\mathcal{O}(1)$时间平均每棵树。我们的计算研究表明,在恒定的时间内生成有序树的可行性和效率,平均在十分之一毫秒的有序树。由于对其他组合类的1-1双射性质,我们的方法有利于研究生成的二叉树与$n$外部节点,树与$n$节点,法律序列的$n$对括号,三角形的$n$ -图,赌徒序列和格路径。我们相信,我们的计划可能会发现它的使用规划和组合优化涉及加泰罗尼亚数的算法设计。
2020-11-06 cs.DM cs.DS math.CO
Quantum pricing-based column-generation framework for hard combinatorial problems
本文提出一种基于中性原子量子采样器的混合经典-量子列生成算法,在最小顶点着色问题上以较少迭代获得良好解,并与先进经典及量子方法对比。
2023-04-04 math.CO quant-ph
Combinatorial generation via permutation languages. II. Lattice congruences
本文研究了对称群上弱序格同余,并对相应格同余的覆盖图进行了研究。这些图也出现了所谓的多面体,一个家庭的多面体最近推出的Pilaud和桑托斯[公牛。数学会,51:406-420,2019],其概括了置换面体、缔合面体、超立方体和几个其他多面体。我们证明了所有这些图都有一条Hamilton路,这条路可以用一个简单的贪婪算法来计算。这是一个应用程序,我们的框架,穷举生成各种类别的组合对象编码为排列。我们还刻画了这些图的顶点传递或定期通过其弧图,给出相应的精确和渐近计数结果,我们确定其最小和最大程度。此外,我们还研究了弱序格同余与模式回避置换之间的关系。
2022-12-02 math.CO
Logged Rewriting for Monoids
重写系统是在一组给定的术语上的一组方程,称为规则,其表征计算系统,并且是用于提供方程理论的决策过程的强大的通用方法,其基于用其他术语替换表达式的子项的原则。特别是,一个字符串重写系统通常与幺半群表示相关联。在第一级的问题是决定哪些组合的发电机是等价的,在给定的规则; Knuth-Benzynn完成的字符串重写系统是解决这个问题的最成功的机制之一。在第二个层次上,问题涉及确定哪些规则组合是等价的。记录重写是一种技术,它不仅转换字符串,而且根据原始规则系统记录转换。幺半群的组合、同伦和同调有限性条件之间的关系促使我们考虑使用计算机友好的重写系统从幺半群表示计算同伦和同调结构。
2005-07-17 math.CO math.CT
Using Code Generation to Solve Open Instances of Combinatorial Design Problems
本文提出构造性协议 CPro1,利用大型语言模型生成代码并结合验证器与脚手架自动调参,成功解决了 16 种组合设计问题中 6 种的开放实例。
2025-01-29 cs.AI cs.CL cs.DM
Combinatorial decomposition approaches for efficient counting and random generation FPTASes
给出了一个计数问题的组合分解,为了得到有效的全多项式时间近似算法(FPTASes),我们采用了一种简单的浮点表示法来逼近大数值,其指数和尾数的位数取决于误差参数$0 < \varepsilon \leq 1$和问题的特征.因此,我们提出了第一个FPTASes与$1 \pm \varepsilon$相对误差计数和随机均匀地产生一个标记的DAG与给定的顶点数。这是从用于计数DAG的经典递归开始实现的,其值由浮点数近似。这些结果扩展到其他家庭的DAG后,我们展示了如何同样的方法也与问题,我们给出了一个紧凑的组合合奏表示,我们被要求计数和采样元素从it. We聘请在这里的浮点近似方法转换成一个非常简单的FPTAS与$1 - \varepsilon$相对误差的经典伪多项式算法计数0/1背包解决方案。它的复杂性改进了最近的结果(Štefankoviet al.,SIAM J. COMPUT.,2012),并且,当使用$\varepsilon^{-1} = Ω(n)$时,也使用最著名的随机算法(Dyer,STOC,2003)。为了展示这种技术的多功能性,我们还将其应用到最近推广的弧加权DAG中计数0/1背包解决方案的问题,获得比现有的更快,更简单的FPTAS。
2013-11-15 cs.DM cs.DS math.CO
Rectangular Young tableaux with local decreases and the density method for uniform random generation (short version)
在这篇文章中,我们考虑了一个推广的杨tableaux中,我们允许一些连续的细胞对减少标签。我们发现,这导致了丰富多样的组合公式,这表明这些新的对象可能与更深层次的结构,类似于无处不在的杨tableaux。我们的方法依赖于钩长度类型的公式的变体,也对一个新的高效的通用方法(我们称之为密度方法),它不仅允许生成约束组合对象,但也枚举它们。我们还研究了这种方法对线性扩张图编码的组合对象的生成函数的D-有限性的一些影响,并给出了局部减少的平均数的极限定律结果。
2018-05-23 cs.DM math.CO math.PR
Random generation of group elements using combinatorial group theory and automata theory, along with a hardware example
本文提出一种基于组合群论和自动机理论的有限群随机元素生成新方法,应用于对称群时平均交换次数少于现有方法,并提供硬件实现及时间复杂度改进。
2023-11-27 cs.DM cs.FL math.CO
Combinatorial Gray codes for classes of pattern avoiding permutations
在过去的十年里,人们对避免排列的模式进行了一系列研究,但很少关注它们的详尽生成。许多应用程序要求穷举生成的排列受到各种约束或强加一个特定的生成顺序。本文给出了几类模式回避置换的生成算法和组合格雷码。在考虑中的家庭是那些由加泰罗尼亚,施罗德,佩尔,甚至指数斐波那契数和中央二项式系数。因此,这为所有$τ\in \s_3$的$\s_n(τ)$提供了格雷码,并且所获得的格雷码具有距离4和5。
2008-01-09 math.CO
Combinatorial Polytope Enumeration
我们描述了一个可证明完备的算法,用于生成R^d中所有组合不同的简单n面多面体的紧的、可能精确的超集,以及它们的图、f-向量和面格。该技术将重复的切割平面和平面扫描应用于d单形。我们的发电机有几个突出的问题在多面体理论的影响,包括不同的多面体的数量,边扩张的多面体图,和d-步骤猜想。
2009-08-12 math.CO
Efficient Generation of Different Topological Representations of Graphs Beyond-Planarity
超越平面性专注于非平面图类的组合性质,这些非平面图允许在其边交叉上满足某些局部几何或拓扑约束的表示。除了研究特定图类的最大边密度外,文献中经常考虑的另一个参数是属于它的最大完全或完全二部图的大小。克服标准组合参数的限制,我们提出了一种技术,系统地生成完全和完全二部图的所有非同构拓扑表示,考虑到特定类别的约束。作为概念证明,我们将我们的技术应用于各种超平面类,并实现了上述参数的新的紧界。
2019-08-26 cs.DM cs.DS math.CO
Combinatorial Variations on Cantor's Diagonal
我们讨论计数问题的有限版本的康托的对角线无限tableaux。我们通过改进一个等价关系来推广文[2]中的结果,从而大大减少了穷举生成。新的枚举结果如下,并允许看看所谓的双Cantorian tableaux的子类。我们的结论与Cantorian型tableaux和着色的超图有一个平方数的顶点之间的对应关系。
2011-11-20 math.CO
Optimal Communication Rates and Combinatorial Properties for Common Randomness Generation
针对多参与者借助公共硬币与黑板生成一致随机序列的问题,本文用线性规划刻画最优通信速率,并为一类超图给出达到该速率的显式分布式模拟算法。
2021-10-06 cs.DC cs.IT math.CO
Bitwise operations related to a combinatorial problem on binary matrices
本文介绍了使用按位操作的一些技术。作为一个例子,讨论了组合对象的无同构生成的一个公开问题。定义了每行列单位个数相同的二元方阵集合上的一个等价关系。每个二进制矩阵用有序的n元组的自然数表示。它示出了如何通过使用按位操作可以实现一个算法,得到典型的代表,这是极值元素的等价类相对于一个双阶的一组考虑的对象。
2013-05-29 math.CO
Min-Max-Min Robustness for Combinatorial Problems with Discrete Budgeted Uncertainty
我们考虑具有成本不确定性的鲁棒组合最优化问题,决策者可以事先准备K个解决方案,并在真实成本被揭示后选择其中最好的。它也被称为最小-最大-最小鲁棒性(K-适应性的一种特殊情况),它是一个可行的替代方案,否则棘手的两阶段问题。本文假设的不确定性集考虑在任何情景下,成本向量的分量中至多有Gamma将高于预期,这对应于预算不确定性集的极值点。虽然经典的最小-最大问题预算的不确定性基本上是一样容易的基本确定性问题,它原来的最小-最大-最小问题是NPhhard的许多简单的组合最优化问题,并在一般情况下不可近似。因此,我们提出了一个整数规划制定解决问题,通过行列生成算法。虽然精确,这种算法只能处理小问题,所以我们提出了两个额外的算法,利用预算的不确定性结构。我们比较我们的行列生成算法和我们的背包和最短路径的科学文献中以前使用的实例,并发现,在短的计算时间内获得高质量的解决方案的算法。
2019-10-28 math.CO math.OC
Comparing Three Generations of D-Wave Quantum Annealers for Minor Embedded Combinatorial Optimization Problems
本文在四台 D-Wave 设备上比较三代量子退火器在最大团和最大割问题上的性能,发现采用 Zephyr 拓扑的最新硬件在近似比和链断裂率上总体最优。
2024-10-23 cs.ET math.CO quant-ph
Combinatorial games on Galton-Watson trees involving several-generation-jump moves
研究根植Galton-Watson树上的$k$-跳跃正常与misère博弈,将结果概率表示为不动点,分析了Poisson分布下的相变、博弈结果比较及平均持续时间有限的充分条件。
2023-03-11 math.CO math.PR
Reinforced Generation of Combinatorial Structures: Ramsey Numbers
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Google DeepMind(谷歌DeepMind);Google(谷歌)
本文通过AlphaEvolve算法改进了九个经典Ramsey数的下界,同时恢复了所有已知精确Ramsey数的下界,并在许多其他情况下匹配了最佳下界。
2026-04-21 cs.AI cs.CC math.CO
Using Reasoning Models to Generate Search Heuristics that Solve Open Instances of Combinatorial Design Problems
本文提出构造协议CPro1,利用推理大语言模型生成搜索启发式方法以解决组合设计领域的开放实例,成功解决了《组合设计手册》中7类问题的长期未决实例及近期文献中的多个开放实例。
2025-05-29 cs.AI cs.CL math.CO
Simplicial generation of Chow rings of matroids
本文提出拟阵 Chow 环的单纯生成元表示,借助拟阵商解释建立单项式基与相对 Schubert 拟阵的双射,并证明体积多项式对数凹及 1 次 Hodge–Riemann 关系,且无需 AHK18 的翻转技术。
2025-03-15 math.AC math.AG math.CO