We study the computational complexity of the problem $\#\text{IndSub}(\Phi)$ of counting $k$-vertex induced subgraphs of a graph $G$ that satisfy a graph property $\Phi$. Our main result establishes an exhaustive and explicit classification for all hereditary properties, including tight conditional lower bounds under the Exponential Time Hypothesis (ETH): - If a hereditary property $\Phi$ is true for all graphs, or if it is true only for finitely many graphs, then $\#\text{IndSub}(\Phi)$ is solvable in polynomial time. - Otherwise, $\#\text{IndSub}(\Phi)$ is $\#\mathsf{W[1]}$-complete when parameterised by $k$, and, assuming ETH, it cannot be solved in time $f(k)\cdot |G|^{o(k)}$ for any function $f$. This classification features a wide range of properties for which the corresponding detection problem (as classified by Khot and Raman [TCS 02]) is tractable but counting is hard. Moreover, even for properties which are already intractable in their decision version, our results yield significantly stronger lower bounds for the counting problem. As additional result, we also present an exhaustive and explicit parameterised complexity classification for all properties that are invariant under homomorphic equivalence. By covering one of the most natural and general notions of closure, namely, closure under vertex-deletion (hereditary), we generalise some of the earlier results on this problem. For instance, our results fully subsume and strengthen the existing classification of $\#\text{IndSub}(\Phi)$ for monotone (subgraph-closed) properties due to Roth, Schmitt, and Wellnitz [FOCS 20].


翻译:我们研究问题的计算复杂性 ${text{ IndSub} (\ Phi) 。 计算美元 $k$ 和 obdSub} (\ Phi) 。 我们的主要结果为所有遗传属性确立了详尽和明确的分类, 包括根据“ 时间假设” (ETes) 参数的严格条件下限 : - 如果遗传属性 $\ Phi$ 对所有图表来说是真实的, 或者如果它只对有限的许多图表来说是真实的, 那么 $@ text{ IndSub} (\ Phi) 美元在多元时间里是可溶的 。 - 否则, $\ text{ IndSub} (\ phi) $ ($@ text) (\ text) (\ in group) 。 当以 美元参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数比较精确时, 则无法在时间上解决 $( k)\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

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CC在计算复杂性方面表现突出。它的学科处于数学与计算机理论科学的交叉点,具有清晰的数学轮廓和严格的数学格式。官网链接:https://link.springer.com/journal/37
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