Network flows are one of the most studied combinatorial optimization problems with innumerable applications. Any flow on a directed acyclic graph (DAG) $G$ having $n$ vertices and $m$ edges can be decomposed into a set of $O(m)$ paths, with applications from network routing to assembly of biological sequences. In some applications, the flow decomposition corresponds to some particular data that need to be reconstructed from the flow, which require finding paths (or subpaths) appearing in all possible flow decompositions, referred to as safe paths. Recently, Ma et al. [WABI 2020] addressed a related problem in a probabilistic framework. Later, they gave a quadratic-time algorithm based on a global criterion, for a generalized version (AND-Quant) of the corresponding problem, i.e., reporting if a given flow path is safe. Our contributions are as follows: 1- A simple characterization for the safety of a given path based on a local criterion, which can be directly adapted to give an optimal linear time verification algorithm. 2- A simple enumeration algorithm that reports all maximal safe paths on a flow network in $O(mn)$ time. The algorithm reports all safe paths using a compact representation of the solution (called ${\cal P}_c$), which is $\Omega(mn)$ in the worst case, but merely $O(m+n)$ in the best case. 3- An improved enumeration algorithm where all safe paths ending at every vertex are represented as funnels using $O(n^2+|{\cal P}_c|)$ space. These can be computed and used to report all maximal safe paths, using time linear in the total space required by funnels, with an extra logarithmic factor. Overall we present a simple characterization for the problem leading to an optimal verification algorithm and a simple enumeration algorithm. The enumeration algorithm is improved using the funnel structures for safe paths, which may be of independent interest.


翻译:网络流是最受研究的组合优化问题之一。 任何在定向循环图( DAG) 中流出的资金, 上面有 $n 的顶点和 $m 的边缘, 可以分解成一套 $O (m) 路径, 从网络路径到生物序列组装的应用程序。 在某些应用中, 流分解与某些需要从流中重建的特定数据相对应, 这需要在所有可能的流流解分解中找到路径( 或子路径), 被称为安全路径。 最近, Ma 和 Al. [WABI 2020] 在概率框架中解决了一个相关的问题。 之后, 它们给出了一个基于全球标准的四级算时间算算算法, 用于对相应问题的通用版本( ND- Quatt), 也就是说, 如果给某个流路流路径的安全性, 我们的贡献如下: 简单化的 Rent, 以所有 最坏的路径来描述, 以本地标准为基础, 可以直接调整为最坏的 美元 直线性 美元 。 美元 美元 美元 美元 流算 。

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