Hyperarbre - Hypertree

Un hyperarbre (sommets bleus et hyperarêtes jaunes) et son arbre hôte (rouge)

En mathématiques, un hypergraphe H est appelé hyperarbre s'il admet un graphe hôte T tel que T soit un arbre . En d'autres termes, H est un hyperarbre s'il existe un arbre T tel que chaque hyperarête de H est l'ensemble des sommets d'un sous-arbre connexe de T . Les hyperarbres ont également été appelés hypergraphes arboricoles ou hypergraphes arborescents .

Chaque arbre T est lui-même un hyperarbre : T lui-même peut être utilisé comme graphe hôte, et chaque arête de T est un sous - arbre de ce graphe hôte. Par conséquent, les hyperarbres peuvent être considérés comme une généralisation de la notion d'arbre pour les hypergraphes . Ils comprennent les hypergraphes Berge-acycliques connectés, qui ont également été utilisés comme une généralisation (différente) des arbres pour les hypergraphes.

Propriétés

Chaque hyperarbre a la propriété Helly ( propriété 2-Helly) : si un sous-ensemble S de ses hyperarêtes a la propriété que tous les deux hyperarêtes de S ont une intersection non vide, alors S lui-même a une intersection non vide (un sommet qui appartient à tous les hyperarêtes de S ).

Par les résultats de Duchet, Flament et Slater, les hyperarbres peuvent être caractérisés de manière équivalente des manières suivantes.

Il est possible de reconnaître des hyperarbres (comme des duels d'hypergraphes alpha-acycliques) en temps linéaire . Le problème de couverture exacte (trouver un ensemble d'hyperarêtes non chevauchantes qui couvre tous les sommets) est résoluble en temps polynomial pour les hyperarbres mais reste NP-complet pour les hypergraphes alpha-acycliques.

Voir également

Remarques

Les références

  • Berge, Claude (1989), Hypergraphs: Combinatorics of Finite Sets , North-Holland Mathematical Library, 45 , Amsterdam: North Holland, ISBN 0-444-87489-5, MR  1013569.
  • Brandstädt, Andreas ; Dragan, Féodor ; Chepoi, Victor; Volochine, Vitaly (1998), "Dual chordal graphs" (PDF) , SIAM Journal on Discrete Mathematics , 11 : 437–455, doi : 10.1137/s0895480193253415 , MR  1628114.
  • Brandstädt, Andreas ; Le, Van Bang; Spinrad, Jeremy (1999), Graph Classes: A Survey , SIAM Monographs on Discrete Mathematics and Applications, ISBN 0-89871-432-X, MR  1686154.
  • Brandstädt, Andreas ; Leitert, Arne ; Rautenbach, Dieter (2012), "Ensembles dominants efficaces et dominants pour les graphiques et les hypergraphes", Algorithmes et calcul : 23e Symposium international, ISAAC 2012, Taipei, Taiwan, 19-21 décembre 2012, Actes , Notes de cours en informatique , 7676 , pp. 267-277, arXiv : 1207.0953 , doi : 10.1007/978-3-642-35261-4_30 , MR  3065639.
  • Fagin, Ronald (1983), "Degrés d'acyclicité pour les hypergraphes et les schémas de bases de données relationnelles", Journal of the ACM , 30 : 514-550, doi : 10.1145/2402.322390 , MR  0709831.
  • McKee, TA; McMorris, FR (1999), Topics in Intersection Graph Theory , SIAM Monographs on Discrete Mathematics and Applications, Philadelphie, PA: Society for Industrial and Applied Mathematics, ISBN 0-89871-430-3, MR  1672910.
  • Tarjan, Robert E. ; Yannakakis, Mihalis (1984), « Algorithmes simples en temps linéaire pour tester la chordalité des graphes, tester l'acyclicité des hypergraphes et réduire sélectivement les hypergraphes acycliques » (PDF) , SIAM Journal on Computing , 13 (3) : 566-579, doi : 10.1137/0213035 , MR  0749707.
  • Volochine, Vitaly (2002), Coloration des hypergraphes mixtes : théorie, algorithmes et applications , monographies du Fields Institute, 17 , Providence, RI : American Mathematical Society, ISBN 0-8218-2812-6, MR  1912135.