Algorithm 为什么寻找最大割集是NP困难的?

Algorithm 为什么寻找最大割集是NP困难的?,algorithm,graph,graph-algorithm,Algorithm,Graph,Graph Algorithm,我最近发现在带权边的图中寻找最大割是NP困难的。然而,找到最小割并不是NP难的。 如果我将所有边上的权重求反,然后搜索最小割集,这不就是原始图上的最大割集吗?如果不是,为什么?一个图的最大截不是一个具有反向权重的图的最小截。考虑下面的图表:红线是最小割和绿max割。< /P> 如果你所说的“逆”是指“逆”,那么事实上,为一个求最大值就等于为另一个求最小割。证据很简单 设G是任意图,G'是具有相反权重的图。设v_1,…,v_n为要移除的顶点序列,以对G进行最大切割,w_1,…,w_n为相关权重M=

我最近发现在带权边的图中寻找最大割是NP困难的。然而,找到最小割并不是NP难的。
如果我将所有边上的权重求反,然后搜索最小割集,这不就是原始图上的最大割集吗?如果不是,为什么?

一个图的最大截不是一个具有反向权重的图的最小截。考虑下面的图表:红线是最小割和绿max割。< /P> 如果你所说的“逆”是指“逆”,那么事实上,为一个求最大值就等于为另一个求最小割。证据很简单

设G是任意图,G'是具有相反权重的图。设
v_1,…,v_n
为要移除的顶点序列,以对G进行最大切割,
w_1,…,w_n
为相关权重<代码>M=w_1+…+w_n=最大(切割)。显然,
vu 1,…,vu n
是G'中的一个切口。设
v''u 1,…,v''u m
为G'中的任意切割,且
w''u 1,…,w''u n
其权重为G'

然后,
vu-1,…,vu-m
也是一个权重
-(wu-1+…+wu-q)
。根据M的定义,我们有
-(w''u 1+…+w''u q)=-M
。所以我们得到-M是G'中的最小切割值,
v_1,…,v_n
实现了这个值,它是G'的最小切割

至于为什么这不是一个容易解决的问题,请参见
彼得·德·里瓦兹的回答。

我假设你所说的倒数是指将权重w改为-w

在这种情况下,调整后的图的最小割确实解决了原始图的最大割问题


不幸的是,只有当所有权重均为非负时,才知道解决最小割问题的有效算法,这意味着只有当所有权重均为非正时,我们才能有效地解决最大割问题。

要找到问题的类别(多项式或非多项式),您应该使用哪种机制将一个问题转换为另一个问题。你可以在中找到更多的讨论。

这个问题可能更适合。为了补充答案,如果所有边权重都是
1
,并且实例保持完全相同,那么提到的“权重反转”尤其引人注目。你是对的,我认为OP的意思是“相反”。我已经用相反情况的证明更新了我的答案,但这应该是可接受的答案。如果您创建一个带有
w(I)=MAX(weights)-w(I)
的图形并运行min-cut-MAX-flow会怎么样?所有权重都是正数,新图表中的最小割就是最大割。不是吗?这会导致倾向于使用较少的边,因此不完全相同