In 1982, Papadimitriou and Yannakakis introduced the Exact Matching (EM) problem where given an edge colored graph, with colors red and blue, and an integer $k$, the goal is to decided whether or not the graph contains a perfect matching with exactly $k$ red edges. Although they conjectured it to be $\textbf{NP}$-complete, soon after it was shown to be solvable in randomized polynomial time in the seminal work of Mulmuley et al. placing it in the complexity class $\textbf{RP}$. Since then, all attempts at finding a deterministic algorithm for EM have failed, thus leaving it as one of the few natural combinatorial problems in $\textbf{RP}$ but not known to be contained in $\textbf{P}$, and making it an interesting instance for testing the hypothesis $\textbf{RP}=\textbf{P}$. Progress has been lacking even on very restrictive classes of graphs despite the problem being quite well known as evidenced by the number of works citing it. In this paper we aim to gain more insight into the problem by considering two directions of study. In the first direction, we study EM on bipartite graphs with a relaxation of the color constraint and provide an algorithm where the output is required to be a perfect matching with a number of red edges differing from $k$ by at most $k/2$. We also introduce an optimisation problem we call Top-k Perfect Matching (TkPM) that shares many similarities with EM. By virtue of being an optimization problem, it is more natural to approximate so we provide approximation algorithms for it. In the second direction, we look at the parameterized algorithms. Here we introduce new tools and FPT algorithms for the study of EM and TkPM.


翻译:1982年,帕帕迪米特里欧和扬纳卡基斯引入了“ Exact Match (EM) ” 问题, 给出了一个带红色和蓝色的边色图表, 以及一个整数美元, 目标是要决定该图表是否包含与美元红色边缘完全匹配的完美匹配。 虽然他们推测它为$\ textbf{NP}$- 完成, 在穆穆利等人的精华作品中, 它在随机的多盘时间里被显示为可溶解的 Exact Match (EM) 问题。 将它放在复杂等级$\ textb{RP} 。 从那时以来, 所有试图为EM的确定性算法都失败了, 因此, 将它保留在$\ textb{RP} 红色边缘的少数自然组合问题之一, 但是, 在穆穆穆莱利等人的精度研究中, 它是一个有趣的例子。 我们一直没有在非常严格的图表类别上取得进展, 我们通过精确的直观来引入一个更精确的直径直径的直径直径直径的直径直径直径直径直径直径的图表。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月7日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月6日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月5日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月5日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月3日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员