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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

On Counting Perfect Matchings in General Graphs

verfasst von : Daniel Štefankovič, Eric Vigoda, John Wilmes

Erschienen in: LATIN 2018: Theoretical Informatics

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Counting perfect matchings has played a central role in the theory of counting problems. The permanent, corresponding to bipartite graphs, was shown to be #P-complete to compute exactly by Valiant (1979), and a fully polynomial randomized approximation scheme (FPRAS) was presented by Jerrum, Sinclair, and Vigoda (2004) using a Markov chain Monte Carlo (MCMC) approach. However, it has remained an open question whether there exists an FPRAS for counting perfect matchings in general graphs. In fact, it was unresolved whether the same Markov chain defined by JSV is rapidly mixing in general. In this paper, we show that it is not. We prove torpid mixing for any weighting scheme on hole patterns in the JSV chain. As a first step toward overcoming this obstacle, we introduce a new algorithm for counting matchings based on the Gallai−Edmonds decomposition of a graph, and give an FPRAS for counting matchings in graphs that are sufficiently close to bipartite. In particular, we obtain a fixed-parameter tractable algorithm for counting matchings in general graphs, parameterized by the greatest “order” of a factor-critical subgraph.

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Literatur
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Metadaten
Titel
On Counting Perfect Matchings in General Graphs
verfasst von
Daniel Štefankovič
Eric Vigoda
John Wilmes
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-77404-6_63

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