使用具有特定 运行 时间的算法在图中查找三角形

Find a triangle in a graph using an algorithm with a specific run time

我需要找到一种在无向图中找到三角循环的算法。算法的运行时间应该是n^2,81

我真的不知道如何才能做到这一点。如果有人能提供帮助,那就太好了!

谢谢!

您搜索的算法是矩阵乘法。 将邻接矩阵与自身相乘 3 次,并在主对角线上搜索非零条目。 矩阵乘法是 O(N^2.81): https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_multiplication_algorithm

编辑:

回想一下,在邻接矩阵的第 i 行中,每个连接到 i 的顶点都会有“1”,列也是如此。

当您将矩阵与自身相乘时,(M^2)ij = sum (Mik*Mkj)。换句话说 (M^2)ij 是从 i 到 j 的 2 边路径的数量。

现在,如果你再次乘以得到 M^3,在每个单元格 (M^3)ij 中,将有从 i 到 j 的 3 边路径的数量。所以在主对角线 (M^3)ii 中会有从 i 到 i 的 3 边路径的数量,一个三角形。

另一种方法是使用 Breadth-first search 算法的修改版本。试着想想你可以拥有的简单图形,一个三角形。从具有 BFS 的任何顶点开始并存储谁是父节点以及到根的距离。 每当您遇到一个已经访问过(但未完成的顶点)时,您可以使用简单的颜色灰色,您必须检查距离和父级。

   B     Start BFS from A: node A has dist=0, parent=Null
  / \                      node B has dist=1, parent=A
 /   \                     node C has dist=1, parent=A
A - - C

比如你现在在C上,B他已经访问过了,A已经结束了(黑色),现在你检查C的相邻,你看到B,检查距离是否相同,是否相同parent,如果为真你就找到了一个三角形,如果没有你遇到了环但不是三角形。

这会比O(n^2)好 这个算法的复杂度(BFS)是顶点数+边数:O(|V| + |E|).