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Widthを制限した場合のグラフ論的計算問題の計算量解析

研究課題

研究課題/領域番号 10205224
研究種目

特定領域研究(B)

配分区分補助金
研究機関日本大学

研究代表者

戸田 誠之助  日本大学, 文理学部, 教授 (90172163)

研究分担者 谷 聖一  日本大学, 文理学部, 助教授 (70266708)
斎藤 明 (斉藤 明)  日本大学, 文理学部, 教授 (90186924)
夜久 竹夫 (夜久 丈夫)  日本大学, 文理学部, 教授 (90102821)
陳 致中  東京電機大学, 理工学部, 助教授 (00242933)
渡辺 治  東京工業大学, 情報理工学研究科, 教授 (80158617)
黒田 耕嗣  日本大学, 文理学部, 教授 (50153416)
上原 隆平  駒澤大学, 自然科学教室, 講師 (00256471)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2000年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1999年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
1998年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
キーワードアルゴリズム工学 / 計算量 / グラフ理論 / 同型性判定問題 / 同型写像数え上げ問題 / tree width / Jones多項式 / グラフ文法 / 計算量理論 / 独立点集合問題 / 同型性判定 / 全域木 / マッチング / 二分決定グラフ / アルゴリズム / 辺連結度 / 完全独立全域木 / サイクル被覆 / 独立点集合 / 木幅 / 連結性判定問題 / 到達可能性判定問題 / グラフ認識問題 / グラフ同型性判定問題
研究概要

本研究では,グラフ論的な計算問題として定式化される様々な計算問題の計算量を詳しく分析することによって効率的なアルゴリズムの設計を主な目的として研究を行った.本研究では,特に,(1)tree-widthやpath-widthを定数に制限した場合のグラフ同型写像数え上げ問題,(2)path-widthを制限したグラフに対する到達可能性判定問題,(3)k-辺連結部分グラフ抽出問題,(4)平面グラフに対する二重オイラー路存在性判定問題,(5)グラフ分解問題,(6)グラフ文法のブロックダイアグラムへの応用,(7)Jones多項式の最高次数決定問題,(8)適応型ランダムサンプリングなどの計算問題を扱い,これらの問題の計算量を解析するための基礎として,(9)グラフの近似和とfactor criticalityとの相互関係,(10)3頂点次数和とサイクル被覆との相互関係,(11)k-サイクル被覆などのグラフに関する定性解析も行った.本研究では,tree-widthを定数に制限した場合のグラフ同型写像数え上げ問題に対する多項式時間アルゴリズム,path-widthを制限した場合の到達可能性判定問題に対する対数領域アルゴリズム,k-辺連結部分グラフ抽出問題に対する多項式時間近似アルゴリズム,二重オイラー路存在性判定問題に対する線形時間アルゴリズム,グラフ分解問題に関する多項式時間近似アルゴリズム,Pretzel linkのある部分クラスに対して最高次数を決定する多項式時間アルゴリズム,ブロックダイアグラムを表現するためのグラフ文法の設計とその構文解析アルゴリズム,SAT/MAXSATの例題生成アルゴリズムなどの多様なアルゴリズムを設計した.

報告書

(4件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (45件)

  • [文献書誌] Chen, Z.-Z.: "Efficient Algorithms for Acyclic Colorings of Graphs"Theoretical Computer Science. Vol.205. 75-95 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chen, Z.-Z., Kao, M.-Y.: "Reducing Randomness via Irrational Numbers"SIAM Journal on Computing. Vol.29. 1247-1256 (2000)

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  • [文献書誌] Plummer, Y., Saito, A.: "Closure and factor-critical graphs"Discrete Mathematics. Vol.215. 171-179 (2000)

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  • [文献書誌] Uehara, R., Chen, Z.-Z.: "Parallel Approximation Algorithms for Maximal Weighted Matching in General Graphs"Information Processing Letters. Vo.76. 13-17 (2000)

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  • [文献書誌] Toda, S.: "Traversing graphs in small space"IEICE Transactions on Information and Systems. Vol.E83-D. 392-396 (2000)

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  • [文献書誌] Hara, M., Tani, S., Yamamoto, M.: "Degrees of the Jones polynomials of certain pretzel links"Journal of Knot Theory and Its Ramifications. Vol.9,No.7. 907-916 (2000)

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  • [文献書誌] Takenaga, Y., Yajima, S.: "Hardness of Identifying the Minimum Ordered Binary Decision Diagrams"Discrete Applied Mathematics. Vol.107. 191-201 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasunuma, T.: "On edge-disjoint spanning trees with small depths"Information Processing Letters. Vol.75. 71-74 (2000)

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  • [文献書誌] Uehara, R.: "A Measure for the Lexicographically First Maximal Independent Set Problem and Its Limits"International Journal of Foundations of Computer Science. Vol.10. 473-482 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Motoki, M., Uehara, R.: "Unique Solution Instance Generation for the 3-Satisfiability(3AT)Problems"Frontiers in Artificial Intelligence and Applications. Vol.63. 293-307 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yaku, T.et.al.: "Syntactic Processing of Diagrams by Graph Grammars"Proc.of the 16^<th> IFIP World Computer Congress. 145-151 (2000)

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  • [文献書誌] Chen, Z.-Z.: "Approximation Algorithms for Independent Sets in Map Graphs"Lecture Notes in Computer Science(CoCoon'2000). Vol.1858. 105-114 (2000)

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  • [文献書誌] Chen, Z.-Z., He, X.: "Hierarchical Topological Inference on Planer Disc Maps"Lecture Notes in Computer Science(CoCoon'2000). Vol.1858. 115-125 (2000)

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  • [文献書誌] 戸田誠之助: "グラフ同型性判定問題"冨山房. 129 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chen, Z. -Z.: "Efficient Algorithms for Acyclic Colorings of Graphs"Theoretical Computer Science. Vol.205. 75-95 (2000)

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  • [文献書誌] Chen, Z. -Z. and Kao, M. -Y.: "Reducing Randomness via Irrational Numbers"SIAM Journal on Computing. Vol.29. 1247-1256 (2000)

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  • [文献書誌] Plummer, Y. and Saito, A.: "Closure and factor-critical graphs"Discrete Mathematics. Vol.215. 171-179 (2000)

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  • [文献書誌] Uehara, R. and Chen, Z. -Z.: "Parallel Approximation Algorithms for Maximal Weighted Matching in General Graphs"Information Processing Letters. Vol.76. 13-17 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toda, S.: "Traversing graphs in small space"IEICE Transactions on Information and Systems. Vol.E83-D. 392-396 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hara, M., Tani, S. and Yamamoto, M.: "Degrees of the Jones polynomials of certain pretzel links"Journal of Knot Theory and Its Ramifications. Vol.9, No.7. 907-916 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takenaga, T. and Yajima, S.: "Hardness of Identifying the Minimum Ordered Binary Decision Diagrams"Discrete Applied Mathematics. Vol.107. 191-201 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasunuma, T.: "Discrete Applied Mathematics"Information Processing Letters. Vol.75. 71-74 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uehara, R.: "A Masure for the Lexicographically First Maximal Independent Set Problem and Its Limits"International Journal of Foundations of Computer Science. Vol.10. 473-482 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Motoki, M. and Uehara, R.: "Unique Solution Instance Generation for the 3-Satisfiability(3AT) Problems"Frontiers in Artificial Intelligence and Applications. Vol.63. 293-307 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yaku, T. et. al.: "Syntactic Processing of Diagrams by Graph Grammar"Proc. of the 16^<th> IFIP World Computer Congress. 145-151 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chen, Z. -Z.: "Approximation Algorithm for Independent Sets in Map Graphs"Lecture Notes in Computer Science (CoCoon'2000). Vol.1858. 105-114 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chen, Z. -Z. and He, X.: "Hierarchical Topological Inference on Planer Disc Maps"Lecture Notes in Computer Science (CoCoon'2000). Vol.1858. 115-125 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.-Z.Chen: "Approximation Algorithms for Independent Sets in Map Graphs"Lecture Notes in Computer Science. Vol.1858. 105-114 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Z.-Z.Chen and X.He: "Hierarchical Topological Inference on Planar Disc Maps"Lecture Notes in Compute Science. Vol.1858. 115-125 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 蓮沼徹: "Finding completely independent spanning trees in maximal planar graphs"信学技報. Vol.100. 55-62 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 市村昌一,武永康彦: "幅に制限を加えたOBDDの等価性判定"信学技報. COMP2000-58. 9-15 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] R.Uehara and Z.-Z.Chen: "Parallel Approximation Algorithms for Maximum Weighted Matching in General Graphs"Lecture Notes in Computer Science. Vol.1872. 84-98 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hara,S.Tani and M.Yamamoto: "Degrees of the Jones Polynomials of certain pretzel links"Journal of Knot Theory and Its Ramifications. Vol.9 No.7. 907-916 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] X. He and Z. Chen: "An Algorithm for shortest Paths in Bipartite Digraphs with Concave Weight Natrices and its Applications"SIAM J. on Computing. Vol. 29. 65-80 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Z. Chen: "Appraximating Unweighted Connectivity Problems in Parallel"Information and Computation. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Shibata, T. Hasunuma, and S. Fukuda: "Isomorphic factorization of de Bruijn digraphs"Discrete Mathematics. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A. Saito: "Degree Sums and graphs not covered by two cycles"J. Graph Theory. Vol. 32. 51-61 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] R. Uehara et. al.: "Identification of Partial Disjunction, Parity, and Threshold Function"Theoretical Computer Science. Vol. 230. 131-147 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] R. Uehara: "A Measure for the Lexicographically First Maximal Independent Set Problem and Its Limits"International J. of Foundations of Comput. Sci.. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 垂井淳: "到達可能性判定問題の計算量について" 電子情報通信学会技術研究報告書. COMP98-23. 17-24 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 名古屋孝幸: "グラフ同型写像の数え上げ問題に対するアルゴリズム" 電子情報通信学会技術研究報告書. COMP98-24. 25-33 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 陳致中: "Planar Map Graphs" Proc.the 30th ACM Symp.on Theory of Computing. 第30巻. 514-523 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 陳致中: "Nonplanar Topological Inference and Political-map Graphs" :Proc.the 10th ACM-SIAM Symp.on Discrete Algorithms. 第10巻. 195-204 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 上原隆平: "Tractable and Intractable Problems on Generalized Chodal Graphs" 電子情報通信学会技術研究報告書. 3月発表予定. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sugita: "A risual programming environment based on graph grammars and tidy grap drawing" Proc.Internat.Conf.Software Engineering. 20-II. 74-79 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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