Menghasilkan labirin pertahanan menara, alias Menemukan K node paling vital ("nodewise interdiction") dalam grafik grid tanpa bobot


22

Dalam permainan menara pertahanan, Anda memiliki kisi NxM dengan awal, akhir, dan sejumlah dinding.

Gambar1

Musuh mengambil jalur terpendek dari awal hingga selesai tanpa melewati dinding apa pun (mereka biasanya tidak dibatasi ke grid, tetapi demi kesederhanaan katakanlah mereka. Dalam kedua kasus itu, mereka tidak dapat bergerak melalui "lubang" diagonal)

Gambar2

Masalahnya (untuk pertanyaan ini setidaknya) adalah untuk menempatkan ke dinding tambahan K untuk memaksimalkan jalur yang harus diambil musuh, tanpa benar-benar memblokir mulai dari selesai. Misalnya, untuk K = 14

Gambar3


Saya telah menentukan bahwa ini sama dengan masalah "k most vital nodes":

Diberikan grafik tidak terarah G = (V, E) dan dua node s, t ∈ V, k-most-vital-node adalah k node yang penghapusannya memaksimalkan jalur terpendek dari s ke t.

Khachiyan et al 1 menunjukkan bahwa, bahkan jika grafik tidak berbobot dan bipartit, bahkan mendekati panjang jalur maksimum terpendek dalam faktor 2 adalah NP-Hard (diberikan k, s, t) .

Semua tidak hilang, namun: nanti, L. Cai et al 2 menunjukkan bahwa, untuk "grafik permutasi bipartit" masalah ini dapat diselesaikan dalam waktu pseudo-polinomial menggunakan "model persimpangan."

Saya belum dapat menemukan apa pun pada grafik kotak tidak tertimbang secara khusus, dan saya tidak dapat membayangkan bagaimana "grafik permutasi bipartit" saling berhubungan, jika memang ada. Apakah ada penelitian yang dipublikasikan yang berkaitan dengan masalah saya - mungkin saya mencari di tempat yang sepenuhnya salah? Bahkan algoritma aproksimasi pseudo-polinomial yang layak akan bekerja dengan baik. Terima kasih!


1 L. Khachiyan, E. Boros, K. Borys, K. Elbassioni, V. Gurvich, G. Rudolf dan J. Zhao "Pada Masalah Interdiksi Jalur Singkat: Total dan Node-Wise, Larangan Terbatas," Teori Sistem Komputer 43 ( 2008), 2004-233. tautan .
2 L. Cai dan J. Mark Keil, "Menemukan k node paling vital dalam grafik interval." tautan .

Catatan: pertanyaan ini merupakan tindak lanjut dari pertanyaan stackoverflow saya yang ditemukan di sini .


3
Klarifikasi: Anda tidak diizinkan untuk menghapus satu set node yang benar-benar akan memutuskan mulai dari selesai?
David Eppstein

@ David: Ya diedit, maaf atas kebingungannya. Masih harus ada solusinya.
BlueRaja - Danny Pflughoeft

Jawaban:


12

sfsfnmm(n1)sf(n1)l+(n2)sfsf


Pengurangan bagus!
Marzio De Biasi

Tentu, itulah yang saya kira diberi referensi dalam pertanyaan; tetapi saya masih memerlukan beberapa solusi, dan saya berharap untuk sesuatu yang lebih baik daripada "algoritma annealing / genetik yang sederhana / serupa". Pertanyaan saya adalah, apakah ada (seperti kasus grafik permutasi bipartit di atas) ada solusi pseudo-polinomial yang diketahui, atau bahkan perkiraan setengah layak yang menjamin beberapa ikatan?
BlueRaja - Danny Pflughoeft

3
O(n/polylog)Ω(n1ϵ)

Saya tidak dapat mengikuti jejak logika itu, tetapi saya akan mengambil kata-kata Anda untuk itu dan memberi Anda tanda centang yang sangat sedih :( ✓. Terima kasih telah meluangkan waktu untuk memikirkan dan menjawab pertanyaan ini, Profesor Eppstein!
BlueRaja - Danny Pflughoeft

Satu tahun dan banyak belajar (di pihak saya) kemudian, saya sekarang mengerti dan setuju dengan bukti ini. Sekali lagi terima kasih :)
BlueRaja - Danny Pflughoeft
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.