핵심 개념
본 논문은 최대 결함 클리크 계산을 위한 새로운 알고리즘 kDC-two를 제안하며, 이는 기존 최고 성능의 알고리즘 kDC보다 시간 복잡도와 실용적 성능이 향상되었다.
초록
본 논문은 최대 결함 클리크 계산 문제를 다룬다. 결함 클리크는 클리크에서 최대 k개의 간선이 누락된 구조이다. 이 문제는 NP-hard이지만 실용적인 알고리즘들이 제안되어 왔다.
저자는 kDC-two 알고리즘을 제안한다. kDC-two는 기존 최고 성능의 kDC 알고리즘과 동일한 분기 규칙과 축소 규칙을 사용하지만, 다른 분석 기법을 통해 시간 복잡도를 개선한다.
구체적으로:
- kDC-two는 O*(γn^(k-1)) 시간 복잡도를 달성하는데, 이는 kDC의 O*(γn^k)보다 향상된 것이다. 여기서 γ는 k에 의존하는 상수이다.
- 또한 kDC-two는 ω_k(G) ≥ k+2인 경우 O*((αΔ)^(k+2)γ^(α(k-1))) 시간 복잡도를 달성한다. 여기서 α와 Δ는 각각 그래프의 degeneracy와 최대 차수이다. 이는 지수부의 개선을 의미한다.
- 추가로 kDC-two는 degeneracy gap 매개변수화를 통해 O*((αΔ)^(k+2)(k+1)^(α+k+1-ω_k(G))) 시간 복잡도를 달성할 수 있다.
- 실용적 성능 향상을 위해 새로운 차수 기반 축소 규칙 RR3를 제안하였다.
실험 결과, kDC-two는 기존 kDC 대비 몇 배 빠른 성능을 보였다.
통계
대부분의 실제 그래프는 ω_k(G) ≥ k+2를 만족한다.
그래프의 degeneracy α는 일반적으로 √m보다 작다.
인용구
"kDC-two runs in O*((αΔ)^(k+2)γ^(α(k-1))) time when the maximum k-defective clique size ω_k(G) is at least k + 2, and in O*(γ^(n^(k-1))) time otherwise."
"kDC-two, with slight modification, runs in O*((αΔ)^(k+2)(k+1)^(α+k+1-ω_k(G))) time when using the degeneracy gap α + k + 1 - ω_k(G) parameterization."