엣지 커버

Edge cover

그래프 이론에서, 그래프가장자리 커버는 그래프의 모든 꼭지점이 세트의 적어도 하나의 가장자리와 충돌하는 가장자리 집합이다.컴퓨터 과학에서 최소 가장자리 커버 문제는 최소 크기의 가장자리 커버를 찾는 문제다.커버링 문제 등급에 속하며 다항 시간 내에 해결할 수 있는 최적화 문제다.

정의

공식적으로 그래프 G의 가장자리 커버는 G의 꼭지점이 C의 적어도 하나의 가장자리와 충돌하도록 가장자리 C의 집합이다.세트 C는 G의 정점을 커버한다고 한다.다음 그림은 두 개의 그래프에서 가장자리 커버의 예를 보여준다.

Edge-cover.svg

최소 가장자리 커버는 가능한 최소 크기의 가장자리 커버입니다.가장자리 커버 번호 ) 최소 가장자리 커버 크기입니다.다음 그림은 최소 에지 커버의 예를 보여준다.

Minimum-edge-cover.svg

오른쪽 그림은 엣지 커버뿐만 아니라 매칭이라는 점에 유의하십시오.특히 각 정점이 정확히 하나의 가장자리와 M에서 충돌하는 일치된 M이다.완벽한 일치(존재하는 경우)는 항상 최소 에지 커버가 된다.

  • 모든 가장자리 세트는 도-0 정점이 없다고 가정하는 가장자리 커버다.
  • 전체 초당적 그래프 K에는m,n 최대(m, n)를 포함하는 가장자리가 있다.

알고리즘

가장 작은 가장자리 커버는 다항식 시간최대 일치점을 찾아 모든 꼭지점이 가려지도록 탐욕스럽게 확장함으로써 찾을 수 있다.[1][2]다음 그림에서는 최대 일치가 빨간색으로 표시되며, 일치하지 않는 노드를 덮기 위해 추가된 추가 에지는 파란색으로 표시된다.(오른쪽 그림은 최대 일치가 완벽하게 일치하는 그래프를 보여준다. 따라서 이미 모든 정점을 커버하고 추가 에지가 필요하지 않다.)

Minimum-edge-cover-from-maximum-matching.svg

반면에 가장 작은 꼭지점 커버를 찾는 것과 관련된 문제는 NP-하드 문제다.[1]

참고 항목

  • 꼭지점 커버
  • 세트 커버 – 에지 커버 문제는 세트 커버 문제의 특별한 경우: 우주의 원소는 정점이며, 각 부분집합은 정확히 두 개의 원소를 커버한다.

메모들

  1. ^ a b 개리 존슨(1979) 페이지 79는 유사한 문제의 한 쌍의 예로서 가장자리 커버와 꼭지점 커버를 사용하며, 그 중 하나는 다항식 시간에 풀 수 있고 다른 하나는 NP-hard이다.190페이지도 참조하라.
  2. ^ Lawler, Eugene L. (2001), Combinatorial optimization: networks and matroids, Dover Publications, pp. 222–223, ISBN 978-0-486-41453-9.

참조