Trafienie w zestaw przecinających się rodzin par

15

Zestaw uderzenia z rodziny S.={S.1,,S.n} jest podzbiorem z taki sposób, do . Problem znalezienia minimalnego zestawu uderzeń z danej rodziny jest ogólnie trudny do przeprowadzenia, ponieważ uogólnia problem pokrycia wierzchołków. Teraz moje pytanie brzmi:n i = 1 S i H S i1 i nH.ja=1nS.jaH.S.ja1jan

Czy problem zestawu uderzeń pozostaje trudny do NP, gdy pary elementów przecinają się?S.

Interesuje mnie również twardość aproksymacyjna tego problemu.

Yota Otachi
źródło

Odpowiedzi:

11

S.ja S i = S i{ e i } S i = S i{ e i }mija,mijaS.ja=S.ja{mija}S.ja=S.ja{mija}

Następnie, dla każdej pary zestawów w nowym systemie (nazwijmy je i aby uniknąć zamieszania), utwórz fałszywy element i dodaj go zarówno do jak i . Oczywiście w wynikowym systemie zestawów wszystkie zestawy przecinają się parami, ale oryginalny optymalny zestaw uderzeń jest nadal optymalnym zestawem uderzeń dla tego najnowszego systemu.T j x i j T i T jT.jaT.jotxjajotT.jaT.jot

Bez dalszych ograniczeń problem wygląda tak samo, jak problem pierwotny.

BTW, udowodnienie, że rzeczywiście optymalne rozwiązanie nie wykorzystałoby żadnego z fałszywych elementów, nie jest trywialne. Po pierwsze, możemy założyć, że dany zestaw uderzeń dla nowego systemu nie zawiera żadnych lub , ponieważ w przeciwnym razie możemy przenieść elementy do oryginalnych elementów zestawów i uzyskać zestaw uderzeń o podobnej wielkości. Nieco subtelniej jest zrozumieć, dlaczego elementy nie są w optymalnym zestawie uderzeń. Ponieważ jest to żmudne, zostawię tylko wskazówkę: zbuduj wykres łączący dwa zestawy i w oryginalnym systemie, jeśli połączy dwa zestawy pochodzące z tych zbiorów. Argumentuj, że ten wykres w zestawie minimalnego trafienia musi wynosićmijamijaxjajotS.jaS.jotxjajot3)regularna i jako taka liczba krawędzi ściśle przekracza liczbę zbiorów obecnych jako wierzchołki. Jako taki, można znaleźć mniejszy zestaw uderzeń dla tych zestawów.

Sariel Har-Peled
źródło
Dzięki za miły dowód. Myślałem, że ograniczenie może ułatwić problem i się myliłem.
Yota Otachi