Farklılıklar dizisi ile permütasyon varlığı için etkili algoritma?


12

Bu soru bu yazı tarafından motive edilmiştir , Polinom zamanındaki iki permütasyonun toplamını tanımlayabilir misiniz? ve permütasyonların hesaplama özelliklerine olan ilgim.

Bir farklılık sırası bir permütasyon ait tt numaralarının 1 , 2 , ... , n + 1 permütasyon her iki bitişik sayı arasındaki fark bulunarak oluşturulur tt . Başka bir deyişle, bir i = | π ( i + 1 ) - π ( i ) | için 1 i na1,a2,anπ1,2,n+1πai=|π(i+1)π(i)|1in

Örneğin, sekans permütasyon 2 3 4 1'in fark sekansıdır . , Sekansları da 2 , 2 , 3 ve 3 , 1 , 2 numaralardan herhangi permütasyon farklar sırası değildir 1 , 2 , 3 , 4 .1,1,323412,2,33,1,21,2,3,4

Belirli bir dizinin bazı permütasyon için farklılıklar dizisi olup olmadığını belirlemek için etkili bir algoritma var mı , yoksa NP zor mu?π

DÜZENLEME : Sorunu dairesel permütasyonlar kullanarak formüle edersek, hesaplamada eşdeğer bir sorun elde ederiz.

EDIT2 : Cross MathOverflow yayınlanan, bir permütasyon farklılıklar dizisinden yeniden yapılandırmak ne kadar zor?

EDIT3 Prova taslağına ödül verdi ve tam resmi kanıtı aldıktan sonra cevabı kabul ediyorum.

DÜZENLEME 4 : Marzio'nun güzel kanıtı, Elektronik Kombinasyon Dergisi'nde yayınlandı .NP


1
ai[1..n]n+1

2
@MarzioDeBiasi Permütasyon problemlerine olan tutkumu paylaştığınızı düşünüyorum. Umarım en basit hesaplamalı ilginç permütasyon problemi ile karşılaştım :)
Mohammad Al-Turkistany

2
:-) ... Yorumumun , doğrudan zarif ağaç etiketleme sorununa boşuna harcadığım saatlerden geldiğini söyleyebilirim ... Bununla birlikte, probleminiz için olası bir NP tam azaltımı hakkında bulanık bir fikrim var; resmileştirmeyi başarırsam bir cevap gönderirim.
Marzio De Biasi

Yanıtlar:


10

Bu, NP-sert olduğunu kanıtlamak için olası bir azalmanın bir taslağıdır:

ai...11111...

21112112111

 a_i seq.:     1 1 1  2  1 1  2   1  1  1  forces
 permutation: 1 2 3 4 _ 6 7 8 _ 10 11 12 13 (or its decreasing equivalent)
 (from 4 you cannot go back to 2,
 from 8 you cannot go back to 6)

Delikler permütasyonun geri kalanında doldurulmalıdır .

3) yeterince büyük bir 1SEQ kullanarak, ardından bazı delikler ile bir 1SEQ, ardından başka bir büyük 1SEQ kullanarak bir zorla çizgi inşa edebilirsiniz ;

4) birçok zorla çizgiyi bir araya getirerek , düğümlerin altta yatan zorla permütasyondaki eksik sayılara karşılık geldiği bir permütasyon ızgara grafiği oluşturabilirsiniz.

Örneğin, 1111111112111111111112111111111 dizisi, aşağıdaki 5x7 permütasyon ızgara grafiğini zorlar:

29 30 31 32 33 34 35
22 23 24    26 27 28
15 16 17 18 19 20 21
 8  9 10    12 13 14   
 1  2  3  4  5  6  7

w×wa,b|ab|=kw

G

GG

7) Sadece orijinal ızgara grafiğinin Hamilton döngüsü varsa, tüm delikleri doldurabilirsiniz (yani permütasyonu tamamlayabilirsiniz)

DÜZENLEME: 27 Temmuz 2013

Sorunun NP bütünlüğünü resmen kanıtlamaya çalıştım: NPC olan yeni bir problem ( Crazy Frog problemi ) getirdim . Farklılıklardan Permütasyon Rekonstrüksiyonu problemi, "bloke edilmiş hücreler olmadan 1-D Crazy Frog problemine" (NPC'dir) eşdeğerdir.

Azaltma ayrıntıları için cstheory "İki Hamiltonian yol varyantı" hakkındaki soruma / cevaba bakın veya "Bir kurbağa bir permütasyonla karşılaştığında" kanıt taslağını indirin :)) (Hala kontrol ediyorum / tamamlıyorum)


Güzel, eminim bu bir çözüm yol açacaktır, seçim gadget kesinlikle gerçekleştirilebilir.
domotorp

@domotorp: Gönderdim (sonraki günlerde seçme / senkronizasyon parçası ayrıntılarını göndereceğim); belki de görmediğim bir hata içeriyor, ancak tüm indirimin büyük ölçüde basitleştirilebileceği 1 $ bahse girerim :-)
Marzio De Biasi

@MarzioDeBiasi Güzel görselleştirme. Görünüşe göre doğru yoldasınız. Soruna büyük bir ilgi duyduğu için cevabınızı MathOverflow'a gönderebilir misiniz?
Mohammad Al-Turkistany

@MarzioDeBiasi Ödülün süresi dolmadan önce son cevabını (resmi) gönderebilir misin?
Mohammad Al-Turkistany

@ MohammadAl-Turkistany: Bir seyahatten yeni döndüm, önümüzdeki günlerde cihazları resmileştirmeye çalışacağım (ve bir CSP ile kontrol edeceğim).
Marzio De Biasi
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.