The crossing number of a graph $G$ is the minimum number of crossings in a drawing of $G$ in the plane. A rectilinear drawing of a graph $G$ represents vertices of $G$ by a set of points in the plane and represents each edge of $G$ by a straight-line segment connecting its two endpoints. The rectilinear crossing number of $G$ is the minimum number of crossings in a rectilinear drawing of $G$. By the crossing lemma, the crossing number of an $n$-vertex graph $G$ can be $O(n)$ only if $|E(G)|\in O(n)$. Graphs of bounded genus and bounded degree (B\"{o}r\"{o}czky, Pach and T\'{o}th, 2006) and in fact all bounded degree proper minor-closed families (Wood and Telle, 2007) have been shown to admit linear crossing number, with tight $\Theta(\Delta n)$ bound shown by Dujmovi\'c, Kawarabayashi, Mohar and Wood, 2008. Much less is known about rectilinear crossing number. It is not bounded by any function of the crossing number. We prove that graphs that exclude a single-crossing graph as a minor have the rectilinear crossing number $O(\Delta n)$. This dependence on $n$ and $\Delta$ is best possible. A single-crossing graph is a graph whose crossing number is at most one. Thus the result applies to $K_5$-minor-free graphs, for example. It also applies to bounded treewidth graphs, since each family of bounded treewidth graphs excludes some fixed planar graph as a minor. Prior to our work, the only bounded degree minor-closed families known to have linear rectilinear crossing number were bounded degree graphs of bounded treewidth (Wood and Telle, 2007), as well as, bounded degree $K_{3,3}$-minor-free graphs (Dujmovi\'c, Kawarabayashi, Mohar and Wood, 2008). In the case of bounded treewidth graphs, our $O(\Delta n)$ result is again tight and improves on the previous best known bound of $O(\Delta^2 n)$ by Wood and Telle, 2007 (obtained for convex geometric drawings).


翻译:图$G$的交叉数是指在平面绘制$G$时交叉的最小数量。图$G$的直线绘制将$G$的顶点表示为平面点集,并将每条边表示为连接其两端点的直线段。$G$的直线交叉数是在$G$的直线绘制中交叉的最小数量。根据交叉引理,一个$n$顶点图$G$的交叉数可能为$O(n)$,仅当$|E(G)|\in O(n)$。有界亏格和有界度图(Böröczky, Pach 和 Tóth, 2006),实际上所有有界度的真子式闭族(Wood 和 Telle, 2007)已被证明具有线性交叉数,且由 Dujmović, Kawarabayashi, Mohar 和 Wood (2008) 给出紧的 $\Theta(\Delta n)$ 界。关于直线交叉数的研究则少得多。它不受任何交叉数函数的界限。我们证明,排除单交图作为子式的图具有直线交叉数 $O(\Delta n)$。这一对$n$和$\Delta$的依赖性是最优的。单交图是指交叉数至多为1的图。因此,该结果例如适用于不含$K_5$子式的图。它也适用于有界树宽图,因为每个有界树宽图族都排除某个固定平面图作为子式。在我们的工作之前,已知具有线性直线交叉数的有界度子式闭族仅有有界树宽的有界度图(Wood 和 Telle, 2007),以及有界度的不含$K_{3,3}$子式的图(Dujmović, Kawarabayashi, Mohar 和 Wood, 2008)。对于有界树宽图,我们的 $O(\Delta n)$ 结果同样是紧的,并改进了 Wood 和 Telle (2007) 之前最佳已知的 $O(\Delta^2 n)$ 界(该结果针对凸几何绘制获得)。

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
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
2+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
3+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
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
Arxiv
21+阅读 · 2023年7月12日
Anomalous Instance Detection in Deep Learning: A Survey
Arxiv
15+阅读 · 2019年3月16日
VIP会员
最新内容
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:43
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:38
《美空军条令出版物 4-0,维持》
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:32
《基于仿真的空军任务规划优化》
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:21
CVPR 2026教程:统一多模态模型走向收敛之路
专知会员服务
5+阅读 · 6月8日
《人工智能在网络防御中的机遇》
专知会员服务
6+阅读 · 6月8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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
2+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
3+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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员