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树宽


树宽是衡量在最优树分解中映射到任何树顶点的原始图顶点的数量的度量。确定任意图的树宽是一个 NP 难问题。然而,许多有界树宽图上的 NP 难问题可以在多项式时间内解决。

一个空图的树宽为 0,一个森林的树宽为 1,树宽至多为 2 的图对应于串并联图。每个Halin 图的树宽为 3 (Bodlaender 1988)。

非连通图的树宽等于其连通分量的树宽的最大值。

树宽为 k 的极大图称为 k-树,而树宽 <=k 的图被称为部分 k-树。

树宽 <=k 的图可以用有限的禁用次子图集来表征,如下表所示。对于 <=4 的情况,已知超过 75 个结构差异很大的最小禁用次子图 (Sanders 1993, Sanders 1995, Chlebiková 2002)。

树宽界限禁用次子图
1C_3
2K_4
3K_5, 八面体图 K_(2,2,2), 棱柱图 P_2 square C_5, 瓦格纳图 M_4
4未知的有限数量的次子图;至少已知 75 个

乱数是图的度量(gonality)的最强大的已知下界,并且满足

 kappa(G)<=lambda(G)<=tw(G)<=sn(G)<=gon(G),
(1)

其中 kappa(G)顶点连通度lambda(G)边连通度sn(G)乱数,而 gon(G)G度量 (Harp et al. 2020, Echavarria et al. 2021)。

特殊情况包括

tw(K^_)=0
(2)
tw(T)=1
(3)
tw(H)<=3
(4)
tw(C_n)=2
(5)
tw(K_n)=n-1
(6)
tw(K_(m,n))=min(m,n)
(7)
tw(P_m square P_n)=min(m,n),
(8)

其中 T 表示任何H 任何Halin 图C_n 是一个循环图K_n 是一个完全图K_(m,n) 是一个完全二分图,并且 P_m square P_n 是一个 m×n 网格图


参见

图带宽, Halin 图, 路径宽度, , 树分解

使用 探索

参考文献

Arnborg, A.; Proskurowski A.; Corneil, D. "Partial 3-Trees 的禁用次子图表征." Disc. Math. 80, 1-19, 1990.Bodlaender, H. "有界树宽的平面图." Technical Report RUU-CS-88-14. Utrecht, Netherlands: Department of Computer Science, Utrecht University, 1988.Bodlaender H. L. "树宽导览." Acta Cybernetica 11, 1-23, 1993.Bodlaender, H. "图的树宽." In 算法百科全书 (Ed. M.Y. Kao). Boston, MA: Springer, 2014.Chlebiková, J. "树宽和路径宽的障碍结构." Disc. Appl. Math. 120, 61-71, 2002.Echavarria, M.; Everett, M.; Huang, R.; Jacoby, L.; Morrison, R.; Weber, B. "关于图的乱数." 2021 年 3 月 29 日. https://arxiv.org/abs/2103.15253.Fomin F. V. and Villanger I. "树宽计算与极值组合学." Combinatoria 32, 289-308, 2012.Harp, M.; Jackson, E.; Jensen, D.; and Speeter, N. "图度量的新下界." 2020 年 6 月 1 日. https://arxiv.org/abs/2006.01020.Harvey, D. J. and Wood, W. R. "与树宽相关的参数." J. Graph Th. 84, 364-385, 2017.Ramachandramurthi, S. "树宽障碍的结构和数量." SIAM J. Disc. Math. 10, 1997.Robertson, N. and Seymour, P. D. "图次子图 III:平面树宽." J. Combin. Th., Ser. B 36, 49-64, 1984.Sanders, D. P. "树宽至多为四的图的线性算法。算法、组合学和优化程序。" Ph.D. Thesis. Atlanta, GA: Georgia Institute of Technology, June 1993.Sanders, D. P. "关于树宽至多为四的线性识别." SIAM J. Disc. Math. 9, 101-117, 1995.Satyanarayana, A. and Tung, L. "Partial 3-Trees 的表征." Networks 20, 299-322, 1990.

在 上被引用

树宽

请引用为

Weisstein, Eric W. "树宽." 来自 MathWorld-- 资源。 https://mathworld.net.cn/Treewidth.html

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