Gra w policjantów i złodziei

Transkrypt

Gra w policjantów i złodziei
.
.
Algorytmiczna teoria grafów
Problem policjantów i złodziei Cops and robbers problem
[email protected]
26.01.2016
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
. Nowakowski, Winkler 1983
.
Opis
.
Gra w policjantów i złodzieja toczona jest w rundach na spjnym
grafie G przez k policjantów i 1 złodzieja. Po każdej rundzie gry
każdy policjant i złodziej zajmuje pewien wierzchołek grafu G ; Po
i-tej rundzie policjanci zajmują zbiór Vi natomiast złodziej
wierzchołek zi (zi ̸∈ Vi , jeżeli gra nie jest skończona). Podczas
(i + 1)-wszej rundy gry:
każdy policjant przemieszcza się do sąsiedniego wierzchołka
grafu, ale może też pozostać w wierzchołku zajmowanym
dotychczas (po tej rundzie policjanci zajmują zbiór Vi+1 ),
.
złodziej przemieszcza się z wierzchołka zi do sąsiedniego zi+1 ,
który spełnia warunki: zi+1 ̸∈ Vi+1 oraz istnieje ścieżka z zi do
zi+1 omijająca wszystkie wierzchołki zbioru Vi ∩ Vi+1 .
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
.
Policjanci mają strategię wygrywającą na grafie G , jeżeli niezależnie
od strategii złodzieja istnieje runda, w której złodziej nie jest w
stanie wykonać poprawnego ruchu; w przeciwnym przypadku
strategię
wygrywającą ma złodziej.
.
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
.
Policjanci mają strategię wygrywającą na grafie G , jeżeli niezależnie
od strategii złodzieja istnieje runda, w której złodziej nie jest w
stanie wykonać poprawnego ruchu; w przeciwnym przypadku
strategię
wygrywającą ma złodziej.
.
R. Nowakowski, P. Winkler, Vertex-to-vertex pursuit in a graph,
Discrete Mathematics 43 (1983) 235–239.
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
Różne wersje gry:
więcej niż jeden złodziej
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
Różne wersje gry:
więcej niż jeden złodziej
policjanci przemieszczają się helikopterami (ruch do
niesąsiednich wierzchołków)
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
Różne wersje gry:
więcej niż jeden złodziej
policjanci przemieszczają się helikopterami (ruch do
niesąsiednich wierzchołków)
’kontakt wzrokowy’ policjant - złodziej: uznawany jako
złapanie złodzieja
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
Różne wersje gry:
więcej niż jeden złodziej
policjanci przemieszczają się helikopterami (ruch do
niesąsiednich wierzchołków)
’kontakt wzrokowy’ policjant - złodziej: uznawany jako
złapanie złodzieja
wersja aktywna gry (złodziej musi wykonać ruch)
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
Różne wersje gry:
więcej niż jeden złodziej
policjanci przemieszczają się helikopterami (ruch do
niesąsiednich wierzchołków)
’kontakt wzrokowy’ policjant - złodziej: uznawany jako
złapanie złodzieja
wersja aktywna gry (złodziej musi wykonać ruch)
wersja pasywna gry - złodziej może pozosta w wierzchołku,
bez wykonywania ruchu do innego wierzchołka
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
Różne wersje gry:
więcej niż jeden złodziej
policjanci przemieszczają się helikopterami (ruch do
niesąsiednich wierzchołków)
’kontakt wzrokowy’ policjant - złodziej: uznawany jako
złapanie złodzieja
wersja aktywna gry (złodziej musi wykonać ruch)
wersja pasywna gry - złodziej może pozosta w wierzchołku,
bez wykonywania ruchu do innego wierzchołka
wesja on-line - struktura grafu nie jest znana w całości
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
Klasy grafów, dla których policjanci mają strategię
. wygrywającą
drzewa - jeden policjant
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
Klasy grafów, dla których policjanci mają strategię
. wygrywającą
drzewa - jeden policjant
cykle - dwaj policjanci
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
. Klasy grafów, dla których złodziej ma strategi˛ wygrywającą
cykle o długości większej niż 4 z jednym policjantem
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
. Klasy grafów, dla których złodziej ma strategi˛ wygrywającą
cykle o długości większej niż 4 z jednym policjantem
wszystkie grafy regularne, różne od grafu pełnego - z jednym
policjantem
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
Przykład grafu, dla którego w wersji aktywnej strategię
. wygrywającą ma policjant (1), w wersji pasywnej - złodziej
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
. Znane rezultaty - wersja pasywna (bardziej naturalna)
charakteryzacja algorytmiczna klasy grafów, dla których
policjant ma strategię wygrywającą
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
. Znane rezultaty - wersja pasywna (bardziej naturalna)
charakteryzacja algorytmiczna klasy grafów, dla których
policjant ma strategię wygrywającą
w każdym grafie planarnym wystarcza zawsze 3 policjantów,
aby złapać złodzieja.
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..
. Znane rezultaty - wersja pasywna (bardziej naturalna)
charakteryzacja algorytmiczna klasy grafów, dla których
policjant ma strategię wygrywającą
w każdym grafie planarnym wystarcza zawsze 3 policjantów,
aby złapać złodzieja.
M. Aigner, M. Fromme, A game of cobs and robbers, Discrete
Applied Mathematics 8 (1984) 1–12.
.
.. ..
[email protected]
Cops and robbers
. . . . . . . . . . . . . .
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.
..
.
. . .
.. .. ..