stringtranslate.com

Тест на лево-правую плоскостность

В теории графов , разделе математики , тест на лево-правую планарность или критерий планарности де Фрейссейкса–Розенштиля [1] представляет собой характеристику планарных графов, основанную на свойствах деревьев поиска в глубину , опубликованную де Фрейссейксом и Розенштилем  (1982, 1985) [2] [3] и использованную ими совместно с Патрисом Оссоной де Мендесом для разработки линейного алгоритма проверки планарности по времени . [4] [5] В экспериментальном сравнении шести алгоритмов проверки планарности, проведенном в 2003 году, этот алгоритм оказался одним из самых быстрых из протестированных. [6]

Т-образные и Т-противоположные края

Для любого поиска в глубину графа G рёбра , обнаруженные при первом обнаружении вершины , определяют дерево поиска в глубину T графа G . Это дерево Тремо , что означает, что каждое из оставшихся рёбер ( cotree ) соединяет пару вершин, которые связаны друг с другом как предок и потомок в  T . Для определения двух отношений между парами ребер cotree , называемых отношениями T -подобия и T -противоположности , можно использовать три типа шаблонов .

На следующих рисунках простые круговые узлы представляют вершины, двойные круговые узлы представляют поддеревья, скрученные сегменты представляют пути дерева, а изогнутые дуги представляют ребра содерева. Корень каждого дерева показан в нижней части рисунка. На первом рисунке ребра, помеченные и , являются T -подобными, что означает, что в конечных точках, ближайших к корню дерева, они оба будут находиться на одной стороне дерева в каждом плоском рисунке. На следующих двух рисунках ребра с одинаковыми метками являются T -противоположными, что означает, что они будут находиться на разных сторонах дерева в каждом плоском рисунке.

Характеристика

Пусть G — граф, а T — дерево Тремо графа G. Граф G является планарным тогда и только тогда, когда существует разбиение ребер кодерева графа G на два класса, такое, что любые два ребра принадлежат одному и тому же классу, если они T -подобны, и любые два ребра принадлежат разным классам, если они T -противоположны.

Эта характеристика немедленно приводит к (неэффективному) тесту на планарность: определить для всех пар ребер, являются ли они T -подобными или T -противоположными, сформировать вспомогательный граф, который имеет вершину для каждого связного компонента T -подобных ребер и ребро для каждой пары T -противоположных ребер, и проверить, является ли этот вспомогательный граф двудольным . Чтобы сделать этот алгоритм эффективным, необходимо найти подмножество T -подобных и T -противоположных пар, достаточное для выполнения этого метода без определения отношения между всеми парами ребер во входном графе.

Ссылки

  1. ^ Ауэр, Кристофер; Гляйсснер, Андреас; Ханауэр, Катрин; Веттер, Себастьян (2013), «Проверка планарности путем переключения поездов», Графическое рисование: 20-й Международный симпозиум, GD 2012, Редмонд, Вашингтон, США, 19-21 сентября 2012 г., Пересмотренные избранные статьи , Lecture Notes in Computer Science, т. 7704, Берлин: Springer, стр. 557–558, doi : 10.1007/978-3-642-36763-2_51.
  2. ^ de Fraysseix, H. ; Rosenstiehl, P. (1982), "Характеристика планарности с помощью поиска в глубину", Теория графов (Кембридж, 1981) , Анналы дискретной математики, т. 13, Северная Голландия, Амстердам-Нью-Йорк, стр. 75–80, MR  0671906.
  3. ^ de Fraysseix, H.; Rosenstiehl, P. (1985), «Характеристика планарных графов порядками Тремо», Combinatorica , 5 (2): 127–135, doi :10.1007/BF02579375, MR  0815578, S2CID  35423242.
  4. ^ де Фрейссекс, Юбер; Оссона де Мендес, Патрис ; Розенштиль, Пьер (2006), «Деревья Тремо и планарность», Международный журнал фундаментальной компьютерной науки , 17 (5): 1017–1029, arXiv : math.CO/0610935 , doi :10.1142/S0129054106004248, MR  2270949.
  5. ^ де Фрессе, Юбер; Оссона де Мендес, Патрис (2012), «Деревья Тремо и планарность», Европейский журнал комбинаторики , 33 (3): 279–293, arXiv : math/0610935 , doi : 10.1016/j.ejc.2011.09.012, MR  2864415.
  6. ^ Boyer, John M.; Cortese, Pier Francesco; Patrignani, Maurizio; Di Battista, Giuseppe (2004), «Перестаньте думать о своих P и Q: реализация быстрого и простого алгоритма тестирования планарности и встраивания на основе DFS», Graph Drawing: 11th International Symposium, GD 2003 Perugia, Italy, September 21-24, 2003, Revised Papers , Lecture Notes in Computer Science, vol. 2912, Berlin: Springer, pp. 25–36, doi : 10.1007/978-3-540-24595-7_3 , MR  2177580.

Дальнейшее чтение