Примеры использования Древесная декомпозиция на Русском языке и их переводы на Английский язык
{-}
-
Official
-
Colloquial
В одном направлении,предположим, что древесная декомпозиция графа G задана.
Древесная декомпозиция заданного графа G состоит из дерева и, для каждого узла дерева, подмножества вершин графа G, называемого корзиной.
То же самое верно, в более общем случае, для некоторых классов графов, в которых древесная декомпозиция сама может быть описана в MSOL.
Как только древесная декомпозиция найдена, топологическое упорядочение с шириной w( если такое существует) может быть найдено с использованием динамического программирования, опять же за линейное время.
Однако, если k является фиксированной константой, граф с древесной шириной k может быть распознан и древесная декомпозиция ширины k может быть построена за линейное время.
Интуитивно древесная декомпозиция представляет вершины заданного графа G как поддеревья дерева таким образом, что вершины графа смежны только тогда, когда соответствующие поддеревья пересекаются.
На языке более поздней серии работ Робертсона иСеймура о минорах графа путевая декомпозиция- это древесная декомпозиция( X, T), в которой нижележащее дерево T декомпозиции является путем.
В теории графов древесная декомпозиция- это отображение графа в дерево, которое может быть использовано для определения древесной ширины графа и ускорения решения определенных вычислительных задач на графах.
Как правило, такие алгоритмы имеют первый шаг, на котором аппроксимируется древесная ширина и строится древесная декомпозиция с этой приближенной шириной, а на втором шаге используется динамическое программирование на полученном древесном разложении с целью вычисления точного значения древесной ширины.
Древесная декомпозиция, в которой деревом служит путь, называется путевой декомпозицией и древесная ширина этого специального вида древесной декомпозиции известна как путевая ширина.
Тогда для заданного графа G( V,E) древесная декомпозиция- это пара( X, T), где X{ X1,…, Xn} является семейством подмножеств множества V, а T является деревом, узлами которого служат подмножества Xi, удовлетворяющие следующим свойствам: Объединение всех множеств Xi равно V. Таким образом, любая вершина графа связана хотя бы с одним узлом дерева.
Тогда древесная декомпозиция вершин, содержащих v, соответствует представляющим( т. е. конечным точкам) интервала для v. Граф пересечений интервалов, образованный из вершин G- это интервальный граф, содержащий G в качестве подграфа.
Древесная декомпозиция может быть использована для описания выигрышной стратегии для преследователей в той же игре преследования- уклонения, так что верно утверждение, что граф имеет укрытие порядка k тогда и только тогда, когда беглец выигрывает при правильной игре против менее чем k преследователей.
Ширина древесной декомпозиции- это размер ее наибольшего множества Xi без единицы.
Путевая ширина и путевая декомпозиция являются тесной аналогией с древесной шириной и древесной декомпозицией.
Применяя ту же самую технику к древесной декомпозиции произвольного графа, можно показать, что любой граф имеет сепаратор с размером, не превосходящим его древесной ширины.
Древесную декомпозицию можно также использовать для оценки емкостной сложности алгоритмов динамического программирования на графах с ограниченной древесной шириной.
Повторное приложение теоремы о разбиении дает иерархию сепараторов, которое может принять вид либо древесной декомпозиции, либо декомпозиции графа на ветви.
Для узла Xi древесной декомпозиции пусть Di будет объединением множеств Xj, наследуемых от Xi.
Поскольку путевые декомпозиции являются специальными случаями древесных декомпозиций, путевая ширина любого графа больше либо равна его древесной ширине.
Ширина древесной декомпозиции тогда на единицу меньше максимального числа вершин в одном из графов Gi.
Типичный подход к доказательству теоремы Курселя использует построение конечного восходящего автомата, действующего на древесных декомпозициях данного графа.
Таким образом, можно осуществить восходящее вычисление на этой древесной декомпозиции, вычисляя идентификатор для класса эквивалентности поддерева, имеющего корень в каждой корзине, путем комбинирования ребер, представленных внутри корзины, с двумя идентификаторами классов эквивалентности двух дочерних элементов.
Иерархия сепараторов этого типа образует базис для древесной декомпозиции заданного графа, в которой множество вершин ассоциированных с узлом дерева является объединением сепараторов на пути от этого узла до корня дерева.
Циклический порядок вершин вокруг грани, в которую вихрь вложен, должен быть совместим с древесной декомпозицией вихря в том смысле, что разрыв цикла для образования линейного упорядочения должен привести к упорядочению с ограниченной величиной вершинного разделения.
Например, интервальный граф, показанный с его интервальным представлением на рисунке, имеет древесную декомпозицию с пятью вершинами, соответствующими пяти максимальным кликам ABC, ACD, CDE, CDF и FG.
То есть для любой древесной декомпозиции графа G можно найти интервальный суперграф, идля любого интервального суперграфа G можно найти древесную декомпозицию графа G, ширина декомпозиции которой на единицу меньше кликового числа интервального графа.
Множество всех пар вершин в этой древесной декомпозиции, в которых каждая из двух вершин принадлежит общему узлу древесной декомпозиции, образует тривиально совершенный граф с O( n3/ 2) вершинами, который содержит любой планарный граф с n вершинами в качестве подграфа.
В играх, выигрываемых беглецом, всегда существует оптимальная стратегия в виде укрытия, а в играх, выигрываемых преследователями,всегда существует оптимальная стратегия в виде древесной декомпозиции.
Позднее некоторые авторы независимо обнаружили к концу 1980- х, чтомногие алгоритмические NP- полные задачи для произвольных графов могут быть эффективно решены с помощью динамического программирования для графов ограниченной древесной шириной при использовании древесной декомпозиции этих графов.