Ist mein Graph anmutig?


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Ein anmutiger Graph ist eine Art einfacher Graph . Anmutige Diagramme sind etwas Besonderes, da es eine Möglichkeit gibt, alle ihre Knoten mit positiven Ganzzahlen zu kennzeichnen, sodass, wenn die Kanten auch mit den Unterschieden der Knoten gekennzeichnet sind, die sie verbinden, keine zwei Kanten dieselbe Beschriftung und jede Beschriftung bis zur Anzahl der Kanten haben wird genutzt.

Ausgearbeitetes Beispiel

Hier ist ein einfaches Diagramm, von dem wir vermuten, dass es ein anmutiges Diagramm ist

Einfache Grafik

Versuchen wir die folgende Kennzeichnung:

Beschriftet

Beachten Sie, dass wir Ganzzahlen in unserer Knotenbeschriftung überspringen dürfen. Jetzt beschriften wir jede Kante mit dem positiven Unterschied zwischen den Knoten, die sie verbindet. Zur besseren Sichtbarkeit habe ich diese rot beschriftet.

Doppelt beschriftet

Jede Kante hat eine eindeutige Nummer und es wird keine Nummer zwischen 1 und 7 (die Anzahl der Kanten, die wir haben) ausgelassen. Somit ist unser Graph anmutig.

Aufgabe

Bei einem gegebenen Diagramm wird über eine vernünftige Eingabemethode ein wahrheitsgemäßer Wert ausgegeben, wenn er anmutig ist, und ansonsten ein falscher Wert.

Dies ist daher besteht das Ziel darin, die Anzahl Ihrer Bytes zu minimieren.

Testfälle

Hier werden Diagramme als Array von Kanten dargestellt:

3 nodes:

[(0,1),(0,2),(1,2)]

True

Labeling:

Node 0 -> 0
Node 1 -> 2
Node 2 -> 3

5 nodes:

[(0,1),(0,4),(1,2),(2,3),(3,4)]

False

5 nodes:

[(0,1),(1,2),(2,3),(3,4)]

True

Labeling:

Node 0 -> 0
Node 1 -> 1
Node 2 -> 3
Node 3 -> 6
Node 4 -> 10

9 nodes

[(0,1),(1,2),(1,7),(1,8),(2,3),(2,6),(3,4),(4,5)]

True

Labeling:

Node 0 -> 0
Node 1 -> 1
Node 2 -> 3
Node 3 -> 6
Node 4 -> 10
Node 5 -> 15
Node 6 -> 11
Node 7 -> 7
Node 8 -> 8

5 nodes

[(0,1),(0,2),(1,2),(1,3),(1,4),(3,4)]

False

Ich denke, Algorithmen zur Überprüfung der Anmut sind nur für bestimmte Klassen von Graphen (z. B. Bäume ) bekannt
ngenisis

2
@genisis Es kann sicherlich brutal gezwungen werden. Es gibt effizientere Algorithmen für bestimmte Klassen, aber Sie können Einschränkungen für die Kantengrößen verwenden, um einen maximalen Unterschied bei der Knotenbezeichnung zu erzielen.
Ad-hoc-Garf Hunter

[(0,1),(1,2),(2,3),(3,4)]ist wahrscheinlich ein bemerkenswerter Randfall.
Dennis

Sofern mir nichts fehlt, {(k-1,k) : 0 < k < n}erfordern Diagramme des Formulars die höchsten Beschriftungen aller Diagramme mit der gleichen Anzahl von Knoten.
Dennis

@ Tennis Oh ja. Das ist sicherlich wahr, sie sollten n(n+1)/2als ihr höchstes Label verlangen . Ich habe Ihren Testfall hinzugefügt.
Ad-hoc-Garf Hunter

Antworten:


6

Gelee , 12 Bytes

FSŒ!ị@€ḅ-AċJ

Nimmt ein Array von Kanten als 1-indizierte Knotenpaare.

Probieren Sie es online aus! (Schrecklich ineffizient. Kümmern Sie sich nicht um die eigentlichen Testfälle.)

Wie es funktioniert

FSŒ!ị@€ḅ-AċJ  Main link. Argument: A (array of pairs)

FS            Flatten and sum, yielding s. This is an upper bound for the labels
              a graceful labeling (if one exists) would require.
  Œ!          Take all permutations of [1, ..., s].
      €       For each permutation P:
    ị@          Replace each integer in A with the element of P at that index.
       ḅ-     Convert all pairs from base -1 to integer, mapping (a,b) to b-a.
         A    Take absolute values.
           J  Yield the indices of A, i.e., [1, ..., len(A)].
          ċ   Count the occurrences of [1, ..., len(A)] in the result to the left.

2
ḅ-ist einer meiner Lieblings-Jelly-Tricks :-)
ETHproductions

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Mathematica, 121 116 Bytes

Bearbeiten: 5 Bytes dank JungHwan Min und Martin Ender gespeichert

Cases[Range[1+Tr[n=Range@Length[e=EdgeList@#]]]~Tuples~VertexCount@#,w_/;Sort[Abs[#-#2]&@@w[[List@@#]]&/@e]==n]!={}&

Erläuterung

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Reine Funktion, die ein Mathematica- GraphObjekt mit Eckpunkten {1, 2, ..., k}für eine nichtnegative Ganzzahl verwendet k. Im schlimmsten Fall benötigen wir nur Scheitelpunktbeschriftungen von 1bis 1 + (1 + 2 + ... EdgeCount@#). Da wir später einige Bytes sparen, werden wir edie Liste der Kanten und ndie Liste sein {1, 2, ..., EdgeCount@#}, sodass die Scheitelpunktgewichte daraus gezogen werden Range[1+Tr[n=Range@Length[e=EdgeList@#]]]. Wir generieren eine Liste mit der gesamten TuplesLänge VertexCount@#, wählen dann die Liste mit Casesden richtigen Beschriftungen aus und prüfen, ob das Ergebnis Unequalin der leeren Liste enthalten ist {}. Gracefulness der Liste der Vertex - Gewichte wwird durch kontrolliert Mapping die Funktion Abs[#-#2]&@@w[[List@@#]]&über die Liste der Kanten e, Sorting das Ergebnis, und zu prüfen , ob das ErgebnisEqualzu n. Hier ist eine Aufschlüsselung dieser Funktion:

               List@@#     Replace the Head of the edge with List; i.e., UndirectedEdge[a,b] becomes {a,b}.
            w[[       ]]&  Select the corresponding vertex weights from the list w.
          @@               Replace the Head of that expression (List) with the function
Abs[#-#2]&                   which returns the absolute difference between its first two arguments.
                           This effectively passes the vertex weights into the absolute difference function. 

1
Speichern Sie ein Byte, indem Sie mit Vorrang VertexCount[#]VertexCount@#
herumspielen

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Übrigens, der TrTrick, LengthBytes nicht mehr zu speichern, wenn Sie Klammern hinzufügen müssen. Length[e=EdgeList@#]ist die gleiche Länge. Aber es ist kürzer, dies insgesamt zu vermeiden und die dreieckige Zahl dort neu zu schreiben als Tr@Range@EdgeCount@#(und eam Ende durch zu ersetzen EdgeList@#. Zweitens speichert der Funktionsoperator selten Bytes, in diesem Fall denke ich, dass es kürzer ist, Casesanstelle von Selectund dann w_/;statt zu verwenden w.
Martin Ender
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