הגרף המשלים, בכיוון ההפוך

CLIQUE ≤p IS

CLIQUE≤pIS\mathrm{CLIQUE}\le_p\mathrm{IS} — אותה רדוקציה בדיוק, המעבר לגרף המשלים, עובדת גם בכיוון ההפוך.

הבנייה

על קלט ⟨H,K⟩\langle H,K\rangle עם H=(V,F)H=(V,F) גרף: החזר ⟨Hˉ,K⟩\langle\bar H,K\rangle.

המפתח לנכונות הוא שהמשלים הוא אינוולוציה: Hˉ‾=H,שכן(V2)∖((V2)∖F)=F.\overline{\bar H}=H,\qquad\text{שכן}\qquad \binom{V}{2}\setminus\left(\binom{V}{2}\setminus F\right)=F .

המחשה

בנייה מודרכת

קבוצה בלתי תלויה → קליקה

שלב 1 מתוך 6
קבוצה בלתי־תלויה לקליקה דרך משלים גרףמסלול על ארבעה קודקודים מושלם; זוג בלתי־תלוי הופך לקליקה בעוד שהסף נשאר k.מקור G1234משלים Ḡ1234
קשת מקור (נמחקת)קשת משלים (נוספת)

נכונות — שני הכיוונים

CLIQUE ∈ ⟹ IS ∈

נניח ⟨H,K⟩∈CLIQUE\langle H,K\rangle\in\mathrm{CLIQUE}, כלומר קיימת U⊆VU\subseteq V בגודל KK שהיא קליקה ב-HH. יהיו x,y∈Ux,y\in U שונים; אז xy∈Fxy\in F, ולכן xy∉Fˉxy\notin\bar F, כלומר UU בלתי תלויה ב-Hˉ\bar H. לכן ⟨Hˉ,K⟩∈IS\langle\bar H,K\rangle\in\mathrm{IS}.

IS ∈ ⟹ CLIQUE ∈

נניח ⟨Hˉ,K⟩∈IS\langle\bar H,K\rangle\in\mathrm{IS}, כלומר קיימת U⊆VU\subseteq V בגודל KK בלתי תלויה ב-Hˉ\bar H. יהיו x,y∈Ux,y\in U שונים; אז xy∉Fˉxy\notin\bar F, ולכן xy∈Fxy\in F, כלומר UU קליקה ב-HH. לכן ⟨H,K⟩∈CLIQUE\langle H,K\rangle\in\mathrm{CLIQUE}.

סיבוכיות הרדוקציה

זמןO(|V|²) with an adjacency matrix
מקוםO(|V|²)
גודל הפלטO(|V|²)

זהה לחלוטין לכיוון ההפוך — זו אותה בנייה.

מה זה קונה

CLIQUE≡pIS\mathrm{CLIQUE}\equiv_p\mathrm{IS}. זהו המקרה הנקי ביותר של שתי בעיות שקולות: לא רק שקיימות רדוקציות בשני הכיוונים, אלא שזו אותה פונקציה בדיוק.

מלכודות

  • העובדה ש-A≤pBA\le_p B אינה גוררת B≤pAB\le_p A. כאן זה במקרה נכון, בזכות האינוולוציה; זו תכונה של הבנייה הספציפית ולא כלל כללי.

השרשרת

נשענת על

מאיפה זה נקרא

  • שיעור 7משפט 4: CLIQUE≤pIS\mathrm{CLIQUE} \le_p \mathrm{IS}
  • 2026 '1 מועד 2שקילות פולינומית בין גרסאות "בדיוק kk", "לפחות kk" ו"מקסימלי kk" של קליקה.