Sobre la complejidad de la minimización de ancho de banda


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El problema del ancho de banda del gráfico se define de la siguiente manera. Dado un gráfico , un diseño de es un mapeo uno a uno de los vértices de en los enteros . El ancho de banda de se define comosol=(V,mi) G G { 1 , … , | V | } fFsolsol{1,...,El |VEl |}F

siw(F)=max{El |F(tu)-F(v)El |∣{tu,v}∈mi} .

El ancho de banda de sol , denotado siw(sol) , se define como el ancho de banda mínimo de un diseño, el mínimo se toma sobre todos los diseños posibles.

La pregunta de decisión es: dado un gráfico sol y un entero k , ¿es siw(sol)≤k ?

Se sabe que este problema es NP completo incluso para árboles de grado máximo tres [ Resultados de complejidad para la minimización del ancho de banda . Garey, Graham, Johnson y Knuth, SIAM J. Appl. Math., Vol. 34, nº 3, 1978]. Los autores muestran que uno puede probar si un gráfico tiene ancho de banda como máximo dos en tiempo polinómico. El caso siw≤3 estaba abierto.

¿Se conoce la complejidad del caso siw≤3 ? ¿Qué sabemos acerca de la complejidad del problema cuando k no es parte de la entrada sino una constante fija al menos 4 4 ?

Las referencias estarían bien.

Respuestas:


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El problema del ancho de banda es -hard para todo . Fue demostrado por Bodlaender et al. en "Más allá de la completitud NP para problemas de ancho acotado". Mira el periódico .tW[t]t

Por otro lado, también se sabe que para cualquier , si un gráfico dado tiene ancho de banda como máximo se puede decidir en el tiempo . Esto implica que el problema del ancho de banda está en . Ver el otro artículo de Saxe.kkO(F(k)nortek+1)XPAG


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Sí, pero esto no responde a mi pregunta. El problema puede ser polinómico en tiempo decidible para el caso y aún así ser difícil para todos los niveles de la jerarquíasiw≤3W
— Somnath

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Ok, mi respuesta no fue tan completa. También se sabe que para cualquier , si un gráfico dado tiene ancho de banda como máximo se puede decidir en tiempo para cualquier . Esto implica que el problema del ancho de banda está en . Vea el otro artículo de Saxe ( dx.doi.org/10.1137/0601042 ). ¿Responde esto a la parte restante de su pregunta? kkO(F(k)nortek+1)kXPAG
— Yota Otachi

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Creo que el artículo de Saxe responde la pregunta por completo. ¿Puedes editar la respuesta para incluirla?
— Tsuyoshi Ito

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Sí, responde mi pregunta. Muchas gracias.
— Somnath

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haciendo clic en la marca de verificación a la izquierda de mi respuesta :-)
— Yota Otachi
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