क्या "मेरे क्रम में एक ग्राफ का एक क्रमांकन p है?" एन पी-सम्पूर्ण?


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मान लीजिए कि हमारे पास S का एक सेट S है (परिमित रेखांकन, लेकिन उनमें से एक अनंत संख्या) और क्रमपरिवर्तन का एक समूह P जो S पर कार्य करता है।

उदाहरण: P में एक क्रमचय p।

प्रश्न: क्या एस में एक ग्राफ जी मौजूद है जो ऑटोमोरिज़्म पी को स्वीकार करता है?

क्या यह समस्या कुछ सेट एस के लिए एनपी-पूर्ण है?

यह जांचना आसान होगा कि एक ग्राफ़ क्रमपरिवर्तन p (अर्थात प्रमाणपत्र) को स्वीकार करता है। इसके अलावा, एस के उदाहरणों को खोजना आसान है जहां समस्या एनपी-पूर्ण नहीं है, जैसे कि एस पूर्ण ग्राफ़ का सेट होने के कारण, उत्तर हमेशा हां है।

नोट: मैं वास्तव में दिलचस्पी नहीं रखता कि वे किस प्रकार के ग्राफ़ हैं; यदि आप चाहें तो वे गैर-सरल, निर्देशित, रंगीन, आदि हो सकते हैं।

ADDENDUM: वर्तमान में मैं जिस समस्या को देख रहा हूँ, वह यह वर्गीकृत कर रही है कि आइसोटोपिज़्म लैटिन वर्गों के ऑटोटोपिज़्म हैं (जिसकी व्याख्या एक विशेष प्रकार के ग्राफ ऑटोमोरिज़्म के रूप में भी की जा सकती है)।

एक लैटिन वर्ग L (i, j) को देखते हुए हम निम्नलिखित तरीके से एक ग्राफ बना सकते हैं:

  • शीर्ष सेट मैट्रिक्स में कोशिकाओं (i, j) का सेट है और
  • विशिष्ट (i, j) और (i ', j') के बीच एक किनारा होता है, जब भी i = i 'या j = j' या L (i, j) = L (i ', j') होता है।

इस तरह के ग्राफ को लैटिन स्क्वायर ग्राफ कहा जाता है (देखें बेली और कैमरन का यह लेख http://designtheory.org/library/encyc/topics/lsee.pdf )। हम लैटिन वर्ग के एक स्वचालित रूप के रूप में एक लैटिन वर्ग के एक स्व-अर्थवाद की व्याख्या कर सकते हैं। तो S को आदेश n के लैटिन वर्ग से लैटिन वर्ग रेखांकन का गठन करते हैं। तो सवाल मैं में दिलचस्पी है:

एक क्रमचय p को देखते हुए, क्या P में ग्राफ का एक (या अधिक) का एक स्वचालक है?

मेरी भावना यह है कि यह सामान्य रूप से उत्तर देने के लिए एक कठिन सवाल है - मैं वर्तमान में इस मामले पर (2 सह-लेखकों के साथ) 30+ पृष्ठ का पेपर लिख रहा हूं। वास्तव में अधिकांश समय यह आसान होता है (अधिकांश समय यह "नहीं" है), लेकिन कुछ कठिन मामले हैं।

इसलिए मुझे निर्णय की समस्याओं को खोजने में दिलचस्पी है जो "समरूपता वर्गीकरण" से संबंधित होगी। उन्हें वास्तव में लैटिन वर्गों से संबंधित होने की आवश्यकता नहीं है, मैं सिर्फ लैटिन वर्गों के लिए सवाल का जवाब देने के लिए इन तकनीकों का उपयोग करने की उम्मीद कर रहा हूं।


मुझे यकीन नहीं है कि अगर मैं समस्या को सही ढंग से समझता हूं। क्या आप एस और पी (और पी पर एस की समूह कार्रवाई) का एक उदाहरण दे सकते हैं? एक उदाहरण जो समस्या को नॉनवेजिव बनाता है (ऑल-यस या ऑल-नो) समस्या को समझने में मदद करेगा।
२२:३५ पर त्सुयोशी इतो

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पूर्ण रेखांकन के उदाहरण में, जो मुझे समझ नहीं आ रहा है कि कश्मीर बिंदुओं पर क्रमचय कैसे n बिंदुओं पर पूर्ण ग्राफ पर कार्य करता है, जहां k (n (विशेषकर यदि k> n)।
त्सुकोशी इतो

मैं यह सोचकर खुद को बेवकूफ बनाने में कामयाब रहा कि मैंने समस्या को समझ लिया है, लेकिन मैंने अब फैसला किया है कि मैं नहीं। क्या क्रमपरिवर्तन S का समूह परिवार P में रेखांकन पर कार्य करता है, या परिवार P में रेखांकन पर केवल संभावित रूप से कार्य करता है?
निल डे ब्यूड्रैप

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यहां एक मुद्दा यह है कि हमें एक सेट चुनने की आवश्यकता है जिसके लिए सदस्यता परीक्षण NP में है। S
एमिल

1
मैंने उत्तर में थोड़ी अधिक पृष्ठभूमि जोड़ी है। दरअसल, सामान्य तौर पर, मुझे वास्तव में इस बात की परवाह नहीं है कि क्या समूह एस पर कार्य करता है या नहीं, जब तक हम जवाब दे सकते हैं "क्या यह क्रमांकन उस ग्राफ का एक स्वचालिततावाद है?" लैटिन वर्गों के मामले में, हम इसे एक समूह कार्रवाई के रूप में व्याख्या कर सकते हैं।
डगलस एस। स्टोन्स

जवाबों:


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कोई भी भाषा (जिसमें बाइनरी स्ट्रिंग्स होते हैं) लें। रेखांकन के सेट को निम्नानुसार बनाएँ:एसLS

  • साथ प्रत्येक स्ट्रिंग के लिए , हम ग्राफ है में , नोड्स के सेट के साथ और निम्नलिखित किनारों: अगर बिट की है , फिर नोड और समीपवर्ती हैं, अन्यथा और आसन्न हैं। कोई और किनारा नहीं है।| x | = N जी एक्स = ( वी एक्स , एक्स ) एस वी एक्स = { 1 , 2 , , 3 n } i x 0 3 i - 2 3 i - 1 3 i - 2 3 ixL|x|=nGx=(Vx,Ex)SVx={1,2,...,3n}ix03i23i13i23i

अब को क्रमचय होना चाहिए । मान लें कि में कुछ ग्राफ का एक स्वचालित है । यही कारण है कि, , कुछ लिए का एक । आइए । आइए हम निम्नलिखित दो मामलों पर विचार करें:{ 1 , 2 , , 3 n } पी एस पी जी वाई वाई एल मैं { 1 , 2 , , एन }p{1,2,...,3n}pSpGyyLi{1,2,...,n}

  • पी ( 3 मैं - 1 ) = 3 मैं - 2 पी ( 3 मैं ) = 3 मैं मैं y 0p(3i2)=3i1 , , । तब हमारे पास बराबर का बिट होना चाहिए ।p(3i1)=3i2p(3i)=3iiy0
  • p ( 3 i - 1 ) = 3 i - 1 p ( 3 i ) = 3 i - 2 i y 1p(3i2)=3i , , । तब हमारे पास बराबर का बिट होना चाहिए ।p(3i1)=3i1p(3i)=3i2iy1

इसलिए यदि हम इस प्रश्न को हल कर सकते हैं " कुछ " का एक दिया गया आटोमैर्फिज्म है , तो हम इस सवाल को भी हल कर सकते हैं " में एक दिया स्ट्रिंग है "। इसके अलावा, यदि हम पूर्व में कह सकते हैं, बहुपद समय में, हम बहुपद समय में बाद कर सकते हैंभी।जी एस वाई एल | पी | | y |pGSyL|p||y|

अब आप को अपनी पसंदीदा NP- कठिन समस्या बता सकते हैं। या रुकने की समस्या ...L


और वास्तव में मूल प्रश्न का उत्तर दें: एक NP- पूर्ण समस्या है, और आपके पास एक ऐसा होगा जो कि आटोमोटिववाद समस्या NP- पूर्ण है। एक "हाँ" जवाब के लिए प्रमाण पत्र एक है ऐसी है कि के automorphism है , प्लस के लिए प्रमाण पत्र । एस जी वाईएस पी जी वाई वाई एलLSGySpGyyL
जुका सुओमेला

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@ जुक्का: लैटिन स्क्वायर ग्राफ की मूल प्रेरणा के करीब प्रश्न बनाने का एक तरीका यह है कि आइसोमॉर्फिज़्म के तहत ग्राफ़ के सेट को बंद किया जाए। यह भी काफी स्वाभाविक प्रतिबंध है। आप एक मनमाना भाषा से जो सेट बनाते हैं, वह आइसोमोर्फिज़्म के तहत बंद नहीं होता है और इस विशिष्ट अर्थ में, यह थोड़ा अप्राकृतिक है। मैं यह नहीं देखता कि इस बाधा को संतुष्ट करने के लिए अपने निर्माण को कैसे संशोधित किया जाए, लेकिन मुझे लगता है कि अगर यह किया जा सकता है तो यह बहुत दिलचस्प होगा। एस एलSSL
जोशुआ ग्रूचो

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@ जोशुआ: मुझे लगता है कि निर्माण को संशोधित करना संभव है, उदाहरण के लिए: दोनों ग्राफ़ और क्रमपरिवर्तन जो हम प्रश्नों में उपयोग करते हैं उनमें असमान चक्र शामिल हैं । अधिक विस्तार से, में लंबाई का एक चक्र iff सा of एक के बराबर । इसी तरह, यह निर्धारित करने के लिए कि क्या , एक क्रमचय निर्माण करें जिसमें लंबाई iff बिट का का एक चक्र हो, बराबर । (मैंने कुछ विवरणों की अनदेखी की होगी, लेकिन मुझे लगता है कि मूल विचार को काम करना चाहिए ...) 2 मैं + एक + 1 मैं एक्स एक y एल पी 2 मैं + एक + 1 मैं y एकGx2i+a+1ixayLp2i+a+1iya
जुका सुओमेला

@ जुक्का: अच्छा। मेरा मानना ​​है कि नया निर्माण कार्य लिखा हुआ है (यह मानते हुए कि हम केवल को ग्राफ के साथ कार्य करने की अनुमति देते हैं, बिल्कुल कोने के साथ रेखांकन पर , और कोने से अधिक ग्राफ के साथ नहीं )। एन एनpSnnn
जोशुआ ग्रूचो

@ जोशुआ: मुझे लगता है कि से अधिक के साथ ग्राफ लगाने की संभावना से कोई फर्क नहीं पड़ता, अगर हम मान लें कि भाषा एक उपसर्ग-मुक्त कोड का उपयोग करता है? एन एलpSnnL
जुका सूमेला
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