Konsensclustering unter Verwendung der Mengenunion


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Ich habe diese Frage bereits vor einiger Zeit auf MathOverflow gepostet , aber meines Wissens ist sie immer noch offen. Deshalb veröffentliche ich sie hier in der Hoffnung, dass jemand davon gehört hat.

Problemstellung

Lassen , Q und R drei Trennwände in seiner p nicht leeren Teile (bezeichnet P h 's, Q i ' s und R j des Satzes s) { 1 , 2 , ... , n }. Finden Sie zwei Permutationen π und σ , die p ∑ i = 1 | minimieren P i ∪ Q π i ∪ R σ i | .PQRpPhQiRj1,2,…,nπσ

∑i=1p|Pi∪Qπi∪Rσi|.

Fragen

1) Wie komplex ist dieses Problem (oder das entsprechende Entscheidungsproblem)?

2) Wenn das Problem tatsächlich in Polynomzeit lösbar ist, bleibt es für eine beliebige Anzahl von Partitionen wahr ?k≥4

Vorherige Arbeit

Berman, DasGupta, Kao und Wang ( http://dx.doi.org/10.1016/j.ipl.2007.06.008 ) untersuchen ein ähnliches Problem für Partitionen, verwenden jedoch paarweise Δs anstelle von ∪ in der obigen Summe. Sie beweisen, dass das Problem für k = 3 MAX-SNP-schwer ist , selbst wenn jedes Teil nur zwei Elemente enthält, indem sie MAX-CUT auf kubische Graphen auf einen speziellen Fall ihres Problems reduzieren und a ( 2 - 2 / k angeben ) -Näherung für beliebige k . Bisher konnte ich mein Problem nicht in der Literatur finden oder deren Beweis anpassen.kΔ∪k=3(2−2/k)k

Einfache Unterfälle

Hier sind einige Unterfälle, bei denen ich festgestellt habe, dass sie in der Polynomzeit lösbar sind:

  • der Fall ;k=2
  • der Fall für irgendein k ;p=2k

Wenn außerdem , keine zwei Teile gleich sind und alle Teile die Größe 2 haben , haben wir die untere Schranke 3 p + 1 (ich weiß nicht, ob es eng ist).k=323p+1

Antworten:


4

Das Problem ist NP-schwer. Beweis ist durch Reduktion von folgendem Problem:

Gibt es bei einem dreigliedrigen Graphen mit N Ecken in jedem Teil N vertex-disjunkte Dreiecke in G ?GNNG

GA1A2A3GEijAiAj1,…,N

n=|E(G)|+MMM=10|E(G)|p=N+1|E(G)|{1,…,n}GPPii=1,…,NiA1E1,2∪E1,3PN+1E2,3∪{|E(G)|+1,…,|E(G)|+M}QA2A1RA3A1

3|E(G)|−3N+MGNM2MPN+1QN+1RN+1|E(G)|+M2|E(G)|−3NPiQjPiRkQjRkNG

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