Uogólnienie twierdzenia Dilwortha dla oznaczonych DAG

11

Antyłańcuch w DAG jest podzbiorem wierzchołków, które są parami nieosiągalny, czyli, nie ma taki sposób, że jest dostępne z w . Z twierdzenia Dilwortha w teorii częściowego porządku wiadomo, że jeśli DAG nie ma antychainu o rozmiarze , wówczas może zostać rozłożony na połączenie co najwyżej łańcuchów rozłącznych, tj. Ścieżek kierowanych.(V,E)AVvvZAvvmikN.k-1

Teraz interesują mnie oznaczone DAG , tj. DAG, w których każdy wierzchołek niesie etykietę w jakimś ustalonym skończonym zestawie etykiet. Biorąc pod uwagę antychain , mogę zdefiniować jego rozmiar jako minimalną liczbę wystąpień etykiet w , a mianowicie. Czy w tym kontekście istnieje odpowiednik twierdzenia Dilwortha? Innymi słowy, jeśli założę, że DAG nie ma antichain o oznaczonym rozmiarze k \ in \ mathbb {N}vλ(v)ΣZAV.ΣZAminzaΣ|{vZAλ(v)=za}| kN., co mogę założyć o jego strukturze? Czy mogę go rozłożyć w jakiś szczególny sposób? Zaskakuje mnie już przypadek Σ={za,b} , ale interesuje mnie również ogólny zestaw skończonych etykiet.

W celu uwidocznienia tego na Σ={za,b} , stwierdzając, że sol ma antyłańcuch znakowanego wielkości k oznacza, że nie ma antyłańcuch zawierający co najmniej k wierzchołki oznaczone za i k wierzchołki oznaczone b ; nie może być dowolnie duże antyłańcuch ale muszą zawierać tylko za elementów lub tylko b elementów, do k-1 wyjątków w większości. Wydaje się, że nie zezwalanie na duże antychiny powinno wymuszać, że DAG zasadniczo „naprzemiennie” między częściami o dużej szerokości w za wierzchołków oznakowanych i dużej szerokości w przypadku k 1 { a , b }b-znakowane wierzchołki, ale nie byłem w stanie sformalizować tej intuicji. (Oczywiście odpowiednia charakterystyka strukturalna musi mówić o etykietach wierzchołków oprócz kształtu DAG, ponieważ już dla i na warunek jest spełniony przez całkowicie arbitralne DAG, ilekroć wszystkie wierzchołki mają tę samą etykietę).k1{za,b}

a3nm
źródło
1
@ Tak, nie, to nie działa. Twoje zamieszanie wynika z faktu, że jeśli litera nie pojawia się w antichainie, wówczas jej rozmiar na etykiecie wynosi . Weźmy na przykład pełny dwustronny wykres G = (A, B, E), każda krawędź zorientowana od A do B. Oznacz każdy wierzchołek A a i każdy wierzchołek B . Następnie każdy antychain ma co najwyżej jeden kolor, a zatem ma oznaczony rozmiar , ale nie można go przykryć łańcuchami rozłącznymi . To samo z DAG, który tylko. 0b 0 m ( k - 1 ) azab0m(k-1)za
holf
@holf, racja, myślałem, że liczymy etykiety, które pojawiają się w antichain, nie zauważyłem, że min omija wszystkie elementy sigmy. Myślę, że to trochę dziwna definicja.
Saeed
@ Saeed: Chodzi o to, aby nie dopuszczać antichains z dużą różnorodnością symboli. Intuicja tego polega na tym, że badamy złożoność problemu na DAG, który staje się trywialny, gdy masz tak duże antichains (wystarczająco dużo wystąpień nieporównywalnych symboli). Aby pokazać ogólną wykonalność, musimy po prostu poradzić sobie z przypadkiem DAG, w których ten wzorzec nie występuje, więc chcemy dowiedzieć się, w jaki sposób takie DAG można rozłożyć, aby zaprojektować dla nich algorytm możliwy do przełożenia. (Na przykład w przypadku
braku

Odpowiedzi:

7

Dzięki Charlesowi Papermanowi byliśmy w stanie uzyskać taki wynik dla DAG oznaczonych alfabetem . Zasadniczo, można wykazać, że otrzymuje DAG G , który ma dużą antyłańcuch z a znakowanego elementów dużych antyłańcuch z b znakowanych elementów, ale nie wykazujące zarówno duże antyłańcuch wiele A znakowanego i b elementów znakowanego, to jest rozkład G jako partycja L 1 , , L n , gdzie:{za,b}solzabzabsolL.1,,L.n

  • partycja jest to, co nazywamy „warstw”, to znaczy: L.1,...,L.n
    • każdy jest zestaw wypukły, to znaczy, gdy x , y l i i x z Y następnie z L IL.jax,yLjaxzyzL.ja
    • dla wszystkich nie ma x l i i Y L j , tak że Y xi<jxLiyLjyx
  • dla każdej antyłańcuch do G , istnieją pewne i takie, które jest „prawie zawarte” w L I , czyli | A L i | jest mniejsza niż stałaAGiALi|ALi|
  • dla każdego jest spełniony jeden z poniższych warunków: Li
    • zawiera dużą antyłańcuch w ciągu znakowanego elementów i nie zawiera dużą antyłańcuch z b znakowanych elementówLiab
    • zawiera dużą antyłańcuch z b znakowanych elementów, ale nie zawiera dużą antyłańcuch w ciągu znakowanego elementamiLibza

Ponadto taką partycję można obliczyć w PTIME.

Nasz aktualny dowód opublikowałem online . Jest to bardzo szorstkie i zasadniczo nie jest poprawiane, ponieważ na razie nie mamy sensu, ale nadal uważałem, że łatwiej jest dodać odpowiedź na to pytanie CStheory z naszym obecnym postępem. Nie wahaj się ze mną skontaktować, jeśli jesteś zainteresowany rezultatem, ale nie możesz zrozumieć dowodu.

a3nm
źródło