We consider the computational problem of finding short paths in the skeleton of the perfect matching polytope of a bipartite graph. We prove that unless $P=NP$, there is no polynomial-time algorithm that computes a path of constant length between two vertices at distance two of the perfect matching polytope of a bipartite graph. Conditioned on $P\neq NP$, this disproves a conjecture by Ito, Kakimura, Kamiyama, Kobayashi and Okamoto [SIAM Journal on Discrete Mathematics, 36(2), pp. 1102-1123 (2022)]. Assuming the Exponential Time Hypothesis we prove the stronger result that there exists no polynomial-time algorithm computing a path of length at most $\left(\frac{1}{4}-o(1)\right)\frac{\log N}{\log \log N}$ between two vertices at distance two of the perfect matching polytope of an $N$-vertex bipartite graph. These results remain true if the bipartite graph is restricted to be of maximum degree three. The above has the following interesting implication for the performance of pivot rules for the simplex algorithm on simply-structured combinatorial polytopes: If $P\neq NP$, then for every simplex pivot rule executable in polynomial time and every constant $k \in \mathbb{N}$ there exists a linear program on a perfect matching polytope and a starting vertex of the polytope such that the optimal solution can be reached in two monotone steps from the starting vertex, yet the pivot rule will require at least $k$ steps to reach the optimal solution. This result remains true in the more general setting of pivot rules for so-called circuit-augmentation algorithms.


翻译:我们考虑在极匹配的双部分图的多直径的骨架中找到短路的计算问题。 我们证明, 除非$P=NP$, 否则, 没有一个多边- 时间算法, 计算两个顶端之间在两处的常态长度, 两处的极匹配的双端图。 以 $P\\neq=NP$ 折叠成调, 由 Ito、 Kakimura、 Kamiyama、 Kobayashi 和 Okamoto 的猜想。 除非 $P=NP$, pp. 1102- 1123 (202), 否则, 没有一个多边- 时间算法, 在两处的极匹配的 美元双向数学, 最高级规则的常态计算结果 。 最常态规则的常态, 最常态规则的常态, 最常态的常态, 在双向的双向的双向, 在双向的双向的双向, 最晚的运行。

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员