Примеры использования Ограниченной древесной шириной на Русском языке и их переводы на Английский язык
{-}
-
Official
-
Colloquial
Однако существуют графы с ограниченной вырожденностью и неограниченной древесной шириной, как, например, решетки.
Задача подсчета сильных ориентаций может быть решена точно за полиномиальное время для графов с ограниченной древесной шириной.
Второй из этих классов, в свою очередь, включает кографы и графы с ограниченной древесной шириной, такие как внешнепланарные графы.
Таким образом, если F- это семейство минорно- замкнутых графов с ограниченной древесной шириной, оно не может включать всех планарных графов.
Сильная гипотеза об экспоненциальном времени приводит к точным границам параметризованной сложности некоторых задач на графах с ограниченной древесной шириной.
Однако это не может быть верно для всех графов с ограниченной древесной шириной, поскольку, в общем случае, предикат подсчета длины добавляет силу логике второго порядка.
Теорема Курселя- утверждение о том, что любое свойство графа, определяемое в логике графов второго порядка, может быть установлено за линейное время на графах с ограниченной древесной шириной.
Все минорно замкнутые семейства графов, и,в частности, графы с ограниченной древесной шириной или ограниченным родом, также имеют ограниченную книжную толщину.
Описание деревьев Тремо одноместной логикой графов второго порядка позволяет распознать эффективно свойства графа, зависимые от ориентации, для графов с ограниченной древесной шириной при использовании теоремы Курселя.
Выполнимость формул MSO2, однако, разрешима для графов с ограниченной древесной шириной, а выполнимость формул MSO1 разрешима для графов с ограниченной кликовой шириной. .
Эта техника позволяет описать свойства графа, использующие ориентацию, в одноместной логике второго порядка, чтопозволяет проверить эти свойства эффективно на графах с ограниченной древесной шириной с помощью теоремы Курселя.
Ее можно решить также за полиномиальное время на любом классе графов с ограниченной древесной шириной или ограниченной кликовой шириной, таком как дистанционно- наследуемые графы.
Доказательство теоремы Курселя показывает более строгий результат- не только любое(с предикатом подсчета длины) свойство логики второго порядка может быть распознано за линейное время для графов с ограниченной древесной шириной, но и оно может быть распознано конечным автоматом над деревом.
Если H может быть нарисован на плоскости с единственным пересечением( то есть, число пересечений графа равно единице), то для свободных от H- миноровграфов верна теорема об упрощенной структуре, по которой такие графы представляют собой кликовую сумму планарных графов и графов с ограниченной древесной шириной.
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.
Планарные графы не имеют ограниченной древесной ширины, поскольку n× n решетка- это планарный граф, имеющий древесную ширину в точности n.
Графы потока управления, появляющиеся при трансляции структурных программ, также имеют ограниченную древесную ширину, что позволяет эффективно выполнять некоторые задачи, такие как распределение регистров.
Если семейство графов имеет ограниченную кликовую ширину, то оно либо имеет ограниченную древесную ширину, либо любой полный двудольный граф является подграфом какого-либо графа в семействе.
В качестве частично обратного утверждения Сииз доказал, что всякий раз, когда семейство графов имеет разрешимую проблему MSO2 выполнимости,семейство должно иметь ограниченную древесную ширину.
Таким образом, в графах ограниченной древесной ширины задача поиска наибольшего независимого множества может быть решена за линейное время.
Такой подход с динамическим программированием применяется в области машинного обучения с помощью алгоритма дерева сочленений для распространения доверия на графах ограниченной древесной ширины.
Это формализуется теоремой: Теорема( Мартин Гроэ): Для вычислимого класса графов G{\ displaystyle{\ mathcal{ G}}}, задача о гомоморфизме для( G, H){\ displaystyle( G, H)} с G∈ G{\ displaystyle G\ in{\ mathcal{ G}}} принадлежит P тогда и только тогда, когда графы G{\ displaystyle{\ mathcal{ G}}}имеют ядра ограниченной древесной ширины в допущении ETH.
В теории графов тесная связь между планарностью и древесной шириной прослеживается к статье Робертсона и Сеймура 1984 года, которые показали, чтозамкнутое относительно взятия миноров семейство графов либо имеет ограниченную древесную ширину, либо содержит все планарные графы.
Готтлоб и Ли заметили, что теорема Курселя применима к некоторым задачам поиска минимального множественных разрезов в графе, если структура, образованная графом имножеством разрезающих пар, имеет ограниченную древесную ширину.
Позднее, в конце восьмидесятых, ряд математиков независимо обнаружили, что многие алгоритмические задачи, NP- полные для произвольных графов, могут быть эффективно решены динамическим программированием для графов ограниченной древесной ширины, если использовать древесное разложение этих графов.
Можно задать вопрос, разрешима ли задача с произвольно высокой зависимостью от G, нос фиксированной полиномиальной зависимостью от размера графа H. Ответ положительный, если мы ограничим граф G классом с ядрами ограниченной древесной ширины, и отрицательный для всех других классов.
Планарные графы, графы с ограниченным родом и графы с ограниченной локальной древесной шириной имеют вложения объема O( n log n), в то время как графы замкнутых по минорам семейств имеют объем On logO( 1) n.
Однако верхушечные графы тесно связаны с графами с ограниченной локальной древесной шириной- замкнутые по минорам семейства графов F, имеющие ограниченную локальную древесную ширину, являются в точности семействами, одним из запрещенных миноров которых является какой-либо верхушечный граф.