La correspondance maximale M avec la condition G [M] est sans 2K_2

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Y a-t-il quelque chose dans la littérature proche du problème suivant:

Étant donné un graphe biparti avec bipartition équilibrée { U , W } , existe-t-il une correspondance parfaite M dans G telle que pour chaque 2 arêtes u 1 w 1 , u 2 w 2M , il y a une arête u 1 w 2 ou bord u 2 w 1 (ou les deux) en G ?G(V,E){U,W}MGu1w1,u2w2Mu1w2u2w1G

En d'autres termes, existe-t-il une correspondance parfaite telle que le sous-graphe induit G [ M ] est exempt de 2 K 2 . (Avec bipartition équilibrée, je voulais dire | U | = | W | .)MG[M]2K2|U|=|W|

La condition supplémentaire est quelque chose comme un extrême opposé à celui utilisé dans le problème d'appariement induit. Un autre problème peut-être lié est le problème de trouver la taille maximale correspondant à dans le graphique bipartite G de telle sorte que la contraction des arêtes dans M minimise le nombre d'arêtes restantes dans le graphique.MGM

J'ai vérifié la liste des problèmes liés à l'appariement donnés par Plummer dans Appariement et emballage des sommets: à quel point sont-ils "difficiles"? sans succès.

PS: Ce problème est un cas particulier de ce problème de décision: - Pour un , existe-t-il une correspondance maximale M d'un graphe biparti G tel que G [ M ] est 2 K 2- gratuit et | M | > k . Si le graphe d'entrée est biparti équilibré et k = | U | , nous obtenons le problème ci-dessus.kNMGG[M]2K2|M|>kk=|U|

Je vous remercie.

Cyriac Antony
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|U|
MGMGM
G[M]GM

Réponses:

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Surprise! (pour moi).
Ce type d'appariements est déjà étudié dans la littérature. Ils sont appelés appariements connectés .

Ils ont été introduits par Plummer, Stiebitz et Toft dans leur étude sur la conjecture de Hadwiger. Voir le chapitre "Connexions connectées" de Cameron dans le livre "Optimisation combinatoire - Eureka, vous rétrécissez!"

L'état des correspondances connectées dans les graphiques bipartites (pas nécessairement équilibré) est ouvert à ma connaissance ( je mettrai à jour ). La version pondérée du problème est NP-complète pour les graphiques bipartites. Le problème est le temps polynomial résoluble pour les graphes bipartis en accords.

n1ϵ

Notes ajoutées plus tôt (conservées pour les personnes intéressées):
" Correspondances connectées dans les graphes bipartis en accords " par Jobson et al. (doi: https://doi.org/10.1016/j.disopt.2014.06.003 ) et " Connexions connectées dans des familles spéciales de graphiques " par Caragianis (thèse) sont deux références notables.

Cyriac Antony
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1

MGMG
eeee

L(G)G

Le problème des ensembles stong est connu pour être NP-complet dans certaines classes de graphes. Je ne connais pas son statut sur les graphiques en ligne des graphiques bipartites. Le papier indique qu'il est NP-complet sur les graphiques bipartites. Notre intérêt ici sera dans la classe des graphes linéaires des graphes bipartis.

Cyriac Antony
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modifié pour corriger une erreur; Je pensais que les graphiques linéaires des graphiques bipartites sont bipartites. :)
Cyriac Antony
Je pense qu'il devrait y avoir un +1 dans votre définition de la distance entre les bords (selon la définition actuelle, les bords de M seraient à la distance 1 car il y a un bord --- un chemin de longueur 1 --- reliant chaque paire d'arêtes de M, mais vous voulez dire réellement la distance 2).
Florent Foucaud
corrigé comme "les bords ... sont à la distance 1 les uns des autres". Merci @Florent Foucaud
Cyriac Antony
Cela fonctionne, mais maintenant, malheureusement, votre «distance des bords» ne correspond pas à la distance au sommet des sommets correspondants dans le graphique linéaire.
Florent Foucaud
1
Pour rapprocher la modélisation de votre problème, rappelez-vous qu'une correspondance maximale dans un graphique correspond à un ensemble indépendant maximum dans son graphique linéaire. Ainsi, dans le graphique linéaire, vous recherchez un ensemble fort qui est également un ensemble indépendant maximum (en particulier, il doit également être un ensemble dominant).
Florent Foucaud