An instance $I$ of the Stable Matching Problem (SMP) is given by a bipartite graph with a preference list of neighbors for every vertex. A swap in $I$ is the exchange of two consecutive vertices in a preference list. A swap can be viewed as a smallest perturbation of $I$. Boehmer et al. (2021) designed a polynomial-time algorithm to find the minimum number of swaps required to turn a given maximal matching into a stable matching. We generalize this result to the many-to-many version of SMP. We do so first by introducing a new representation of SMP as an extended bipartite graph and subsequently by reducing the problem to submodular minimization. It is a natural problem to establish the computational complexity of deciding whether at most $k$ swaps are enough to turn $I$ into an instance where one of the maximum matchings is stable. Using a hardness result of Gupta et al. (2020), we prove that this problem is NP-hard and, moreover, this problem parameterised by $k$ is W[1]-hard. We also obtain a lower bound on the running time for solving the problem using the Exponential Time Hypothesis.
翻译:稳定匹配问题( SMP) 的一例 美元, 由双面图提供, 并列出每个顶点的邻居的首选名单 。 以美元交换, 将两个连续的脊椎换成优惠名单 。 互换可以被视为最小的扰动 美元 。 Boehmer 等人 (2021年) 设计了一个多元时间算法, 以找到将给定的最大匹配转换成稳定匹配所需的最低互换次数 。 我们将这一结果推广到多至多版本的 SMP 。 我们首先将 SMP 的新代表制作为扩展的双面图, 并随后将问题降低到亚面最小化 。 一个自然的问题就是确定计算复杂性, 确定最多为 $k 的互换是否足以将美元转换成一个最大匹配稳定的例子 。 使用 Gupta 等人 的硬性结果( 20202020年), 我们证明这个问题是硬性的, 此外, 由 $ 美元 标定的这个问题参数由 $ 美元 以 W [1] 硬性 时间 。 我们也获得了 正在解决 时间 。