\textit{Pursuit-evasion games} have been intensively studied for several decades due to their numerous applications in artificial intelligence, robot motion planning, database theory, distributed computing, and algorithmic theory. \textsc{Cops and Robber} (\CR) is one of the most well-known pursuit-evasion games played on graphs, where multiple \textit{cops} pursue a single \textit{robber}. The aim is to compute the \textit{cop number} of a graph, $k$, which is the minimum number of cops that ensures the \textit{capture} of the robber. From the viewpoint of parameterized complexity, \CR is W[2]-hard parameterized by $k$~[Fomin et al., TCS, 2010]. Thus, we study structural parameters of the input graph. We begin with the \textit{vertex cover number} ($\mathsf{vcn}$). First, we establish that $k \leq \frac{\mathsf{vcn}}{3}+1$. Second, we prove that \CR parameterized by $\mathsf{vcn}$ is \FPT by designing an exponential kernel. We complement this result by showing that it is unlikely for \CR parameterized by $\mathsf{vcn}$ to admit a polynomial compression. We extend our exponential kernels to the parameters \textit{cluster vertex deletion number} and \textit{deletion to stars number}, and design a linear vertex kernel for \textit{neighborhood diversity}. Additionally, we extend all of our results to several well-studied variations of \CR.


翻译:追逃博弈由于在人工智能、机器人运动规划、数据库理论、分布式计算以及算法理论中的广泛应用,数十年来被深入研究。警察与强盗问题(Cops and Robber, \CR)是图论中最著名的追逃博弈之一,其中多名警察追捕一名强盗。其目标是计算图的警察数 $k$,即确保捕获强盗所需的最少警察数量。从参数化复杂性的角度来看,以 $k$ 为参数时,\CR 是 W[2]-难的 [Fomin 等,TCS, 2010]。因此,我们转而研究输入图的结构参数。首先考察顶点覆盖数($\mathsf{vcn}$)。我们证明:第一,$k \leq \frac{\mathsf{vcn}}{3}+1$;第二,通过设计指数核,以 $\mathsf{vcn}$ 为参数的 \CR 属于 \FPT。进一步,我们指出以 $\mathsf{vcn}$ 为参数的 \CR 不太可能存在多项式压缩,从而补充了上述结果。我们将指数核推广至参数簇顶点删除数和星图删除数,并为邻域多样性设计了线性顶点核。此外,我们将所有结果推广至 \CR 的多个经典变体。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月1日
Arxiv
21+阅读 · 2023年7月12日
Arxiv
30+阅读 · 2021年8月18日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员