基于路径信息比较的图同构新算法

摘要

为了在多项式时间内解决图同构问题,首先证明了2个同构图相等长度的路径信息必相同是图同构判定更为严格的必要条件.然后,根据此条件,提出了一种基于路径信息比较的图同构PIC算法.该算法依次比较各长度的路径信息,对邻接矩阵进行调整,从而实现了2个图的快速同构判定.为了减少路径信息的计算时间,引入Hash函数对PIC算法进行改进,从而得到了HPIC算法.实验结果表明,所提的2种算法均能够正确判定1×104对不同类型、不同大小的随机图是否同构,并且图同构判定的时间复杂度明显降低.HPIC算法的运行速度快于PIC算法;这2种算法在时间性能方面均优于CS算法,略劣于Nauty算法;但对于规则2维网孔图,Nauty算法失效,所提的2种算法则仍能快速进行图同构判定.