Skip to main content

2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

Total Dual Integrality of Triangle Covering

verfasst von : Xujin Chen, Zhuo Diao, Xiaodong Hu, Zhongzheng Tang

Erschienen in: Combinatorial Optimization and Applications

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

This paper concerns weighted triangle covering in undirected graph \(G=(V,E)\), where a nonnegative integral vector \(\mathbf w=(w(e):e\in E)^T\) gives weights of edges. A subset S of E is a triangle cover in G if S intersects every triangle of G. The weight of a triangle cover is the sum of w(e) over all edges e in it. The characteristic vector \(\mathbf x\) of each triangle cover in G is an integral solution of the linear system
$$\begin{aligned} \pi :A\mathbf x\ge \mathbf 1,\mathbf x\ge \mathbf 0, \end{aligned}$$
where A is the triangle-edge incidence matrix of G. System \(\pi \) is totally dual integral if \(\max \{\mathbf 1^T\mathbf y:A^{T}\mathbf y\le \mathbf w,\mathbf y\ge \mathbf 0\}\) has an integral optimum solution \(\mathbf y\) for each integral vector \(\mathbf w\in \mathbb Z_+^E\) for which the maximum is finite. The total dual integrality of \(\pi \) implies the nice combinatorial min-max relation that the minimum weight of a triangle cover equals the maximize size of a triangle packing, i.e., a collection of triangles in G (repetitions allowed) such that each edge e is contained in at most w(e) of them. In this paper, we obtain graphical properties that are necessary for the total dual integrality of system \(\pi \), as well as those for the (stronger) total unimodularity of matrix A and the (weaker) integrality of polyhedron \(\{\mathbf x:A\mathbf x\ge \mathbf 1,\mathbf x\ge \mathbf 0\}\). These necessary conditions are shown to be sufficient when restricted to planar graphs. We prove that the three notions of integrality coincide, and are commonly characterized by excluding odd pseudo-wheels from the planar graphs.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Berge, C.: Hypergraphs: Combinatorics of Finite Sets. Elsevier, Amsterdam (1989)MATH Berge, C.: Hypergraphs: Combinatorics of Finite Sets. Elsevier, Amsterdam (1989)MATH
2.
Zurück zum Zitat Chapuy, G., DeVos, M., McDonald, J., Mohar, B., Scheide, D.: Packing triangles in weighted graphs. SIAM J. Discret. Math. 28(1), 226–239 (2014)MathSciNetCrossRefMATH Chapuy, G., DeVos, M., McDonald, J., Mohar, B., Scheide, D.: Packing triangles in weighted graphs. SIAM J. Discret. Math. 28(1), 226–239 (2014)MathSciNetCrossRefMATH
3.
Zurück zum Zitat Chen, X., Hu, X., Zang, W.: Dual integrality in combinatorial optimization. In: Pardalos, P.M., Du, D.-Z., Graham, R.L. (eds.) Handbook of Combinatorial Optimization, pp. 995–1063. Springer, New York (2013)CrossRef Chen, X., Hu, X., Zang, W.: Dual integrality in combinatorial optimization. In: Pardalos, P.M., Du, D.-Z., Graham, R.L. (eds.) Handbook of Combinatorial Optimization, pp. 995–1063. Springer, New York (2013)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Cornuéjols, G.: Combinatorial optimization: packing and covering. In: Society for Industrial and Applied Mathematics (2001) Cornuéjols, G.: Combinatorial optimization: packing and covering. In: Society for Industrial and Applied Mathematics (2001)
5.
6.
Zurück zum Zitat Haxell, P., Kostochka, A., Thomassé, S.: Packing and covering triangles in \(K_4\)-free planar graphs. Graphs Comb. 28(5), 653–662 (2012)CrossRefMATH Haxell, P., Kostochka, A., Thomassé, S.: Packing and covering triangles in \(K_4\)-free planar graphs. Graphs Comb. 28(5), 653–662 (2012)CrossRefMATH
8.
Zurück zum Zitat Korte, B., Vygen, J.: Combinatorial Optimization: Theory and Algorithms. Springer, Berlin (2012)CrossRefMATH Korte, B., Vygen, J.: Combinatorial Optimization: Theory and Algorithms. Springer, Berlin (2012)CrossRefMATH
9.
10.
Zurück zum Zitat Lakshmanan, S.A., Bujtás, C., Tuza, Z.: Small edge sets meeting all triangles of a graph. Graphs Comb. 28(3), 381–392 (2012)MathSciNetCrossRefMATH Lakshmanan, S.A., Bujtás, C., Tuza, Z.: Small edge sets meeting all triangles of a graph. Graphs Comb. 28(3), 381–392 (2012)MathSciNetCrossRefMATH
11.
Zurück zum Zitat Schrijver, A.: Theory of Linear and Integer Programming. Wiley, New York (1986)MATH Schrijver, A.: Theory of Linear and Integer Programming. Wiley, New York (1986)MATH
12.
Zurück zum Zitat Schrijver, A.: Combinatorial Optimization: Polyhedra and Efficiency. Springer, Berlin (2003)MATH Schrijver, A.: Combinatorial Optimization: Polyhedra and Efficiency. Springer, Berlin (2003)MATH
13.
Zurück zum Zitat Schrijver, A., Seymour, P.: A proof of total dual integrality of matching polyhedra. Stichting Mathematisch Centrum. Zuivere Wiskunde (ZN 79/77), pp. 1–12 (1977) Schrijver, A., Seymour, P.: A proof of total dual integrality of matching polyhedra. Stichting Mathematisch Centrum. Zuivere Wiskunde (ZN 79/77), pp. 1–12 (1977)
14.
Zurück zum Zitat Tuza, Z.: Conjecture in: finite and infinite sets. In: Proceedings of Colloque Mathematical Society Jnos Bolyai, p. 888, Eger, Hungary, North-Holland (1981) Tuza, Z.: Conjecture in: finite and infinite sets. In: Proceedings of Colloque Mathematical Society Jnos Bolyai, p. 888, Eger, Hungary, North-Holland (1981)
Metadaten
Titel
Total Dual Integrality of Triangle Covering
verfasst von
Xujin Chen
Zhuo Diao
Xiaodong Hu
Zhongzheng Tang
Copyright-Jahr
2016
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-48749-6_10