講演名 2011-12-16
次数上下界制約付きグラフ向き付けにおけるペナルティ最小化
朝廣 雄一, / 宮野 英次, 小野 廣隆,
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抄録(和) 無向グラフG=(V,E)が与えられたとき,ある制約を満たすように各辺に向き付けを与えた有向グラフG^^→=(V,Λ(E))を求める問題をグラフ向き付け問題という.Λ(E)は辺{u,v}∈Eの向き付け割当集合を表す.本稿では次数制約の下でのグラフ向き付け問題を扱う:各頂点vについて正整数a_vとb_v(a_v≦b_v)が指定されたとき,できるだけ多くの頂点vについてa_v≦|{(v,u)∈Λ(E)}|≦b_vとなるGの向き付けを求める.本稿では,Σ_c_vを最小化するグラフ向き付けを求める問題を考える.ここで,c_vは次数制約を満たさない頂点vに対するペナルティを表している.本稿では以下を示す.(i)任意の凸なペナルティ関数(線形関数を含む)を考えたときの次数制約の下でのグラフ向き付け問題はO(m^<1.5>min{log(nC),Δ^<0.5>})時間で解くことができる.ここで,n=|V|およびm=|E|であり,ΔとCはそれぞれ最大次数とペナルティ関数の最大値である.(ii)一方,ステップ関数(すなわち凹関数)の場合にはAPX困難である.(iii)木の場合には,任意のペナルティ関数についてO(n logΔ)時間で解を求めることができ,ペナルティ関数が凸の場合には線形時間で解を求めることができる.
抄録(英) Given an undirected graph G = (V, E), a graph orientation problem is to decide a direction of each edge so that the resulting directed graph G^^→ = (V, Λ(E)) satisfies a certain condition, where Λ(E) is a set of an assignment of a direction to each edge {u,v} ∈ E. We consider a degree constrained orientation: Given positive integers a_v and b_v for each v (a_v ≦ b_v), decide an orientation of G so that a_v ≦ |{(v,u) ∈ Λ(E)}| ≦ b_v holds for as many vertices v's as possible. In this paper, we consider the problem of finding an orientation that minimizes Σ_c_v, where c_v is a penalty incurred for v's violating the degree constraint. We show that: (i) The degree-constrained orientation with any convex (including linear) penalty function can be solved in O(m^<1.5>min{log(nC), Δ^<0.5>}), where n = |V|,m = |E|, Δ and C are the maximum degree and the largest magnitude of a penalty, respectively. (ii) In contrast, it is APX-hard for step (i.e., concave) penalty functions. (iii) For trees, the problem with any penalty functions can be solved in O(n log Δ) time, and if the penalty function is convex, it is solvable in linear time.
キーワード(和)
キーワード(英)
資料番号 COMP2011-41
発行日

研究会情報
研究会 COMP
開催期間 2011/12/9(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Theoretical Foundations of Computing (COMP)
本文の言語 ENG
タイトル(和) 次数上下界制約付きグラフ向き付けにおけるペナルティ最小化
サブタイトル(和)
タイトル(英) Minimizing Penalty on Upper and Lower Degree Constrained Graph Orientation
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英)
第 1 著者 氏名(和/英) 朝廣 雄一 / Yuichi ASAHIRO
第 1 著者 所属(和/英) 九州産業大学情報科学部
Department of Information Science, Kyushu Sangyo University
第 2 著者 氏名(和/英) / 宮野 英次 / Jesper JANSSON
第 2 著者 所属(和/英) お茶の水女子大学
Ochanomizu University
第 3 著者 氏名(和/英) 小野 廣隆 / Eiji MIYANO
第 3 著者 所属(和/英) 九州工業大学大学院情報工学研究院
Department of Systems Design and Informatics, Kyushu Institute of Technology
発表年月日 2011-12-16
資料番号 COMP2011-41
巻番号(vol) vol.111
号番号(no) 360
ページ範囲 pp.-
ページ数 8
発行日