Untuk keluarga grafik mana Generalised Geography di

11

Seperti yang disebutkan @Marzio, game berikut ini dikenal sebagai Generalized Geography .

Diberikan grafik dan simpul awal v V , permainan didefinisikan sebagai berikut:G=(V,E)vV

Di setiap belokan (dua pemain bergantian), seorang pemain memilih , dan kemudian terjadi hal berikut:uN(v)

  1. , serta semua ujungnya, dihapus dari G .vG
  2. (yaitu v diperbarui menjadi simpul u ).uvvu

Pemain yang dipaksa untuk memilih "jalan buntu" (yaitu titik tanpa tepi keluar) hilang.

Di mana grafik keluarga adalah strategi optimal yang dapat dihitung dalam waktu polinomial?

Misalnya, mudah untuk melihat bahwa jika adalah DAG, maka kita dapat dengan mudah menghitung strategi optimal untuk para pemain.G

BPR
sumber
5
Gim ini dikenal sebagai Generalized Geography dan PSPACE selesai (bahkan pada grafik yang diarahkan planar). Lihat permainan Complexity of Path Forming untuk beberapa varian (juga beberapa varian waktu polinomial)
Marzio De Biasi
Bisakah Anda lebih spesifik? Misalnya dari tautan Marzio Anda dapat melihat bahwa treewidth terikat sudah cukup.
domotorp
1
@domotorp: Saya berpikir bahwa GG pada grafik kotak solid yang tidak diarahkan adalah masalah terbuka yang belum terpecahkan (mungkin juga tidak dipelajari). Saya akan google sedikit untuk melihat apakah itu masalah baru. Sementara itu, dalam kasus grafik kotak solid yang diarahkan tampaknya mudah untuk mensimulasikan "lubang" menggunakan tepi yang diarahkan, sehingga harus PSPACE-complete.
Marzio De Biasi

Jawaban:

8

Generalized Geography (GG) adalah PSPACE-complete bahkan pada grafik bipartit diarahkan planar, tetapi, seperti yang dilaporkan dalam:

Hans L. Bodlaender, Kompleksitas permainan pembentukan jalur , Ilmu Komputer Teoritis, Volume 110, Edisi 1, 15 Maret 1993, Halaman 215-245

GG (dan beberapa varian PSPACE-complete lainnya) adalah linear-time-solvable dalam grafik treewidth terikat.

CATATAN SISI: salah satu varian Generalized Geography yang baru-baru ini terbukti PSPACE-complete adalah Tron ( permainan Light Cycles ): diberi grafik yang tidak diarahkan, dua pemain memilih dua simpul awal yang berbeda, dan kemudian bergiliran, dengan pindah ke yang berdekatan simpul dari masing-masing sebelumnya di setiap langkah. Permainan berakhir ketika kedua pemain tidak bisa bergerak lagi. Pemain yang melintasi lebih banyak kemenangan simpul (itu diduga menjadi PSPACE-selesai pada tahun 1990 oleh Bodlaender dan Kloks).
Tillmann Miltzow, Tron, Game kombinatorial pada Grafik abstrak (2011)


n×m

               Width n
           1 2 3 4 5 6 7 8 
         1 A B A B A B A B    Winning matrix up to 8x8
         2   B B B B B B B 
         3     A B A B A B 
Height m 4       B B B B B  
         5         A B A B 
         6           B B B 
         7             A B 
         8               B 

Anehnya, matriks yang sama diperoleh jika pemain A dapat memilih simpul awal yang sewenang-wenang.

Seperti yang dikatakan dalam komentar, saya berpikir bahwa kompleksitas memutuskan apakah ada strategi kemenangan ketika GG dimainkan pada grafik kotak solid (dengan bentuk acak, tetapi tanpa lubang) tidak diketahui dan mungkin tidak begitu mudah untuk membuktikan sesuatu tentang itu (memang - agak terkait - masalah memutuskan apakah grafik kotak solid memiliki jalur Hamilton masih terbuka, meskipun memutuskan apakah grafik kotak padat memiliki siklus Hamilton adalah waktu polinomial yang dapat dipecahkan).

Catatan terakhir yang sepele: GG adalah waktu polinomial yang dapat dipecahkan juga dalam grafik lengkap.

Marzio De Biasi
sumber
Apakah Anda yakin siklus hamiltonian dalam grafik kisi padat dapat dipecahkan waktu polinomial? Seperti yang saya ingat itu tidak diketahui, di sisi lain jika kisi padat itu memiliki beberapa struktur (seperti bentuk L, bentuk T, mxn, ...) saatnya polinomial dapat dipecahkan, tetapi saya tidak dapat mengingat kertas apa pun yang menyelesaikannya dalam waktu polinomial dalam grafik kotak solid umum. Apakah Anda punya referensi?
Saeed
1
@ Saeed Tampaknya Umans dan Lenhart memecahkan masalah terbuka yang sudah lama berdiri, lihat Hamiltonian Cycles dalam Grid Graphs yang solid . Beberapa waktu yang lalu saya mencari hasil terkini / terkait tentang jalur Hamiltonian pada grafik kotak padat, tetapi tidak menemukan apa pun. (Saya pikir ada juga pertanyaan terkait cstheory di suatu tempat)
Marzio De Biasi
Terima kasih, itu benar-benar hebat dan juga bukan FOCS1997 yang sangat baru , tetapi saya belum pernah melihatnya sebelumnya!
Saeed
Jawaban yang bagus @MarzioDeBiasi. Sebenarnya saya menemukan masalah ini dalam pengaturan yang berbeda, yang dapat dimodelkan sebagai grafik kotak, tetapi ingin tahu tentang generalisasi juga.
RB
Saya telah menghabiskan setengah jam tetapi tidak dapat menemukan referensi untuk Geografi Umum yang Tidak Ditujukan. Saya yakin itu harus ditunjukkan oleh seseorang untuk menjadi PSPACE-complete. Apakah Anda mungkin tahu tentang itu?
domotorp
3

1cGc0c1

Saeed
sumber