Цветовое кодирование: различия между версиями

Перейти к навигации Перейти к поиску
Строка 19: Строка 19:


== Основные результаты ==
== Основные результаты ==
Лемма 1. Пусть G = (V, E) – ориентированный или неориентированный граф, а c V !f {1;  ; kg – раскраска его вершин при помощи k цветов. Цветной путь длины k - 1 в графе G, если такой существует, может быть найден за время 2O( \E\ в наихудшем случае.
'''Лемма 1'''. Пусть G = (V, E) – ориентированный или неориентированный граф, а <math>c: V \to \{ 1, ..., k \}</math> – раскраска его вершин при помощи k цветов. Цветной путь длины k - 1 в графе G, если такой существует, может быть найден за время <math>2^{O(k)} \cdot |E|</math> в наихудшем случае.


Лемма 2. Пусть G = (V, E) – ориентированный или неориентированный граф, а c V !f {1;  ; kg – раскраска его вершин при помощи k цветов. Все пары вершин, соединенные цветными путями длины k - 1 в G, могут быть найдены за время 2O(k) • \V\\E\ или 2o(k) Vj! в наихудшем случае (здесь ! < 2:376 обозначает показатель степени при умножении матриц).


На основе вышеприведенных лемм мыли получены следующие результаты.
'''Лемма 2'''. Пусть G = (V, E) – ориентированный или неориентированный граф, а <math>c: V \to \{ 1, ..., k \}</math> – раскраска его вершин при помощи k цветов. Все пары вершин, соединенные цветными путями длины k - 1 в G, могут быть найдены за время <math>2^{O(k)} \cdot |V| |E|</math> или <math>2^{O(k)} \cdot |V|^{\omega}</math> в наихудшем случае (здесь <math>\omega < 2.376</math> обозначает показатель степени при умножении матриц).


Теорема 3. Простой ориентированный или неориентированный путь длины k - 1 в (ориентированном или неориентированном) графе G = (V, E), содержащем такой путь, может быть найден за ожидаемое время 2O( ■ \V\ в случае неориентированного графа и за ожидаемое время 2°^). Ej в случае ориентированного графа.


Теорема 4. Простой ориентированный или неориентированный цикл размера k в (ориентированном или неориентированном) графе G = (V, E), содержащем такой цикл, может быть найден за ожидаемое время 2O( \V\ либо \V\<°.
На основе вышеприведенных лемм были получены следующие результаты.
 
 
'''Теорема 3. Простой ориентированный или неориентированный путь длины k - 1 в (ориентированном или неориентированном) графе G = (V, E), содержащем такой путь, может быть найден за ожидаемое время <math>2^{O(k)} \cdot |V|</math> в случае неориентированного графа и за ожидаемое время <math>2^{O(k)} \cdot |E|</math> в случае ориентированного графа.'''
 
 
'''Теорема 4. Простой ориентированный или неориентированный цикл размера k в (ориентированном или неориентированном) графе G = (V, E), содержащем такой цикл, может быть найден за ожидаемое время <math>2^{O(k)} \cdot |V| |E|</math> либо <math>2^{O(k)} \cdot |V|^{\omega}</math>.'''
 


Цикл длины k в замкнутых относительно операции взятия минора семействах графов может быть найден при помощи цветового кодирования еще быстрее (для планарных графов чуть более быстрый алгоритм приведен в [6]).
Цикл длины k в замкнутых относительно операции взятия минора семействах графов может быть найден при помощи цветового кодирования еще быстрее (для планарных графов чуть более быстрый алгоритм приведен в [6]).


Теорема 5. Пусть C – нетривиальное семейство графов, замкнутых относительно операции взятия минора, а k > 3 – фиксированное целое число. Тогда существует рандомизированный алгоритм, который для заданного графа G = (V, E) из семейства C находит Q (простой цикл размера k) в G, если таковой существует, за ожидаемое время O(|V|).
 
'''Теорема 5. Пусть C – нетривиальное семейство графов, замкнутых относительно операции взятия минора, а <math>k \ge 3</math> – фиксированное целое число. Тогда существует рандомизированный алгоритм, который для заданного графа G = (V, E) из семейства C находит <math>C_k</math> (простой цикл размера k) в G, если таковой существует, за ожидаемое время O(|V|).'''
 


Как упоминалось выше, все эти теоремы могут быть дерандомизированы с коэффициентом log |V|. Кроме того, эти алгоритмы легко могут быть распараллелены.
Как упоминалось выше, все эти теоремы могут быть дерандомизированы с коэффициентом log |V|. Кроме того, эти алгоритмы легко могут быть распараллелены.


== Применение ==
== Применение ==
4551

правка

Навигация