अधिकतम वजन मिलान और सबमॉड्यूलर फ़ंक्शन


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यह देखते हुए एक द्विपक्षीय ग्राफ सकारात्मक वजन के साथ जाने : 2 यूआर के साथ ( एस ) ग्राफ में अधिकतम वजन मिलान के बराबर जी [ एस वी ]G=(UV,E)f:2URf(S)G[SV]

क्या यह सच है कि एक सबमॉड्यूलर फंक्शन है?f


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तुम क्या सोचते हो? क्या आपने इसे साबित / नापसंद करने की कोशिश की है?
युवल फिल्मस

वास्तव में ऐसा लगता है कि यह सच होना चाहिए लेकिन मैं इसे साबित नहीं कर सका। इसके अलावा, मुझे लगता है कि अगर यह सच है तो यह एक प्रसिद्ध परिणाम होना चाहिए लेकिन मुझे एक संदर्भ नहीं मिला।
जॉर्ज ऑक्टेवियन रबैंका

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यह अनविटेड केस के लिए सही है, क्योंकि इसे घटाकर न्यूनतम किया जा सकता है। यह स्पष्ट नहीं है कि भारित संस्करण कैसे साबित किया जाए ...
चाओ जू

पर विचार करें , जिनका वजन वज़न 1,1,1,2 है। K2,2
एंड्रेस सलामोन

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@ AndrásSalamon ऐसा लगता है कि अंतिम चरण में आप मानते हैं कि एडिटिव है, जो सच नहीं है। की अधिकतम मिलान एस टी कोने कि पहले से ही दोनों के मिलान द्वारा इस्तेमाल किया गया है का उपयोग कर सकते एस टी और टी एस । मेरे पास अभी इसके लिए एक प्रमाण है लेकिन निश्चित रूप से इससे कहीं अधिक शामिल है। fSTSTTS
जॉर्ज ऑक्टेवियन रबैंका

जवाबों:


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परिभाषा । किसी दिए गए परिमित सेट के लिए , एक सेट समारोह : 2 एकआर submodular है अगर किसी के लिए एक्स , वाई एक यह मानती है कि: ( एक्स ) + ( वाई ) ( एक्स Y ) + ( एक्स Y ) Af:2ARX,YA

f(X)+f(Y)f(XY)+f(XY).

लेम्मा एक द्विपक्षीय ग्राफ को देखते हुए सकारात्मक बढ़त वजन के साथ, चलो : 2 एकआर + समारोह नक्शे कि हो एस एक में अधिकतम वजन मिलान के मूल्य के जी [ एस बी ] । तब f सबमॉड्यूलर है।G=(AB,E):2आर+एसजी[एसबी]

सबूत। फिक्स दो सेट और जाने एम और एम रेखांकन के लिए दो matchings हो जी [ ( एक्स Y ) बी ] और जी [ ( एक्स Y ) बी ] क्रमशः। लेम्मा साबित करने के लिए पता चलता है कि उस में किनारों विभाजन के लिए संभव है पर्याप्त है एम और एम दो संबंध तोड़ना matchings में एम एक्स और एम वाईX,YAMMG[(XY)B]G[(XY)B]MMएक्सYरेखांकन के लिए और जी [ वाई बी ] क्रमशः।जी[एक्सबी]जी[Yबी]

के किनारों और एम बारी रास्तों और चक्र का एक संग्रह के रूप में। चलो सी इस संग्रह को निरूपित और देख सकते हैं कि का कोई चक्र सी से कोने शामिल एक्स वाई या वाई एक्स । ऐसा इसलिए होता है क्योंकि M उन कोने से मेल नहीं खाता है।सीसीएक्सYYएक्स

चलो में रास्तों में से सेट हो सी में कम से कम एक शीर्ष के साथ एक्स Y और जाने पी वाई में रास्तों में से सेट हो सी में कम से कम एक शीर्ष के साथ वाई एक्स । इस तरह के दो मार्ग नीचे दिए गए चित्र में दर्शाए गए हैं।पीएक्ससीएक्सYपीYसीYएक्स

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

का दावा 1. PXPY=

विरोधाभास मौजूद है एक पथ से मान लें । चलो एक्स में एक शीर्ष हो एक्स वाई पथ पर पी और इसी तरह करते हैं y में एक शीर्ष हो Y एक्स पथ पर पी । निरीक्षण के बाद से न कि एक्स और न ही y संबंधित करने के लिए एक्स Y वे मिलान से संबंधित नहीं है एम परिभाषा से, और इसलिए वे पथ के अंतिम बिंदुओं हैं पी । इसके अलावा, दोनों एक्स और के बाद सेPPXPYxXYPyYXPxyXYMPx में हैं एक , पथ पी भी लंबाई है और क्योंकि यह एक बारी पथ है, प्रथम या अंतिम बढ़त के अंतर्गत आता है एम । इसलिए एम मैचों या तो एक्स या वाई , जो परिभाषा के विपरीत है और दावा साबित होता है।yAPMMxy

चलो और एम वाई = ( पी एक्सएम ) ( ( सीपी एक्स ) एम ) यह स्पष्ट है कि एम एक्सएम वाई = एम एम और एम एक्सएम वाई = एम एम एक्स के बाद से पी एक्स नहीं करता है एक दूसरे को काटना वाई एक्स दावा 1 से, और

MX=(PXM)((CPX)M)
MY=(PXM)((CPX)M).
MXMY=MMMXMY=MM । प्रमेय यह पता चलता है कि बनी हुई है साबित करने के लिए और एम वाई के लिए मान्य matchings हैं जी [ एक्स बी ] और जी [ वाई बी ] क्रमशः। कि देखने के लिए एम एक्स के लिए एक वैध matchings है जी [ एक्स बी ] पहले देख सकते हैं कि इस बात का कोई शिखर वाई एक्स के अनुरूप है एमMXMYG[XB]G[YB]MXG[XB]YXMXPXYX दूसरे को काट नहीं करता है वाई एक्स परिभाषा के द्वारा। इसलिए, एम एक्स केवल के कोने का उपयोग करता है एक्स बी । दूसरा देख सकते हैं कि हर शिखर एक्स एक्स के सबसे पर एक किनारे के अनुरूप है एम एक्स अन्यथा के बाद से एक्स की या तो दो किनारों के अंतर्गत आता है एम या के दो किनारों एम , परिभाषा का खंडन। यह साबित करता है कि एम एक्सMYXMXXBxXMXxMMMXके लिए एक वैध मिलान है ; दिखा रहा है कि एम वाई के लिए एक वैध matchings है जी [ वाई बी ] के समान है।G[XB]MYG[YB]

यह बहुत अच्छा लग रहा है! एक मामूली सुझाव के रूप में: और एम वाई की परिभाषा सममित नहीं है, इसलिए आपका अंतिम दावा है कि " एम वाई ... समान है जो मैं तत्काल हूं।" यह (मुझे लगता है कि) और अधिक स्पष्ट है अगर आप जाने सी '( सीएक्सYY निरूपित में किसी भी शिखर को छू नहीं जुड़ा घटकों एक्स Δ Y , और फिर सेट एम एक्स = ( पी एक्सएम ) ( पी वाईएम )सी'सीपीएक्सपीYएक्सΔYऔर एम वाई के साथ एक ही होने के लिएएक्सऔरवाईबदली और फिर पिछले एम करने के लिए बदल एम एक्स=(पीएक्स)(पीY)(सी')Yएक्सYMM
एंड्रयू मॉर्गन
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